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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2018Extraordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2018

5 ejercicios

Instrucciones

BAREMO DEL EXAMEN: El alumno deberá elegir una opción (A o B) y contestar a las 3 cuestiones y los 2 problemas de la opción elegida. La calificación máxima de cada cuestión/problema será de 2 puntos y la de cada subapartado se indica en el enunciado. Según Acuerdo de la Comisión Gestora de los Procesos de Acceso y Preinscripción, únicamente se permite el uso de calculadoras que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere los elementos siguientes: Al, S, Cl y Ca cuyos números atómicos son 13, 16, 17 y 20, respectivamente. Responda las siguientes cuestiones:
a
Ordene razonadamente los cuatro elementos por orden creciente de su primera energía de ionización.0,5 pts
b
Aplicando la regla del octeto, deduzca la formula molecular del compuesto formado por S y Cl y discuta la naturaleza del enlace (iónico o covalente) entre ambos átomos.0,5 pts
c
Escriba la configuración electrónica de los iones siguientes: AlX3+\ce{Al^{3+}}, SX2−\ce{S^{2-}}, ClX−\ce{Cl^-} y CaX2+\ce{Ca^{2+}}.0,5 pts
d
Considerando los iones ClX−\ce{Cl^-} y CaX2+\ce{Ca^{2+}}, razone cuál de los dos tendrá un radio iónico mayor.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
El ácido sulfúrico concentrado caliente disuelve el metal cinc formándose sulfato de cinc, dióxido de azufre y agua, de acuerdo con la siguiente reacción (no ajustada):Zn(s)+HX2SOX4(conc)→calorZnSOX4(ac)+SOX2(g)+HX2O(l)\ce{Zn(s) + H2SO4(conc) ->[calor] ZnSO4(ac) + SO2(g) + H2O(l)}
Datos
  • Masas atómicas relativas: H(1)H(1)
  • O(16)O(16)
  • S(32)S(32)
  • Zn(65,4)Zn(65{,}4)
a
Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la reacción global ajustada tanto en su forma iónica como molecular.0,8 pts
b
Calcule el volumen, en mL, de ácido sulfúrico concentrado de densidad 1,98 g⋅mL−11{,}98\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1} y 95% de riqueza (en peso) necesario para oxidar 20 gramos de cinc de pureza 98%.1,2 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El trióxido de azufre, SOX3\ce{SO3}, se obtiene al reaccionar el dióxido de azufre, SOX2\ce{SO2}, con dioxígeno, OX2\ce{O2}, de acuerdo al equilibrio:SOX2(g)+12 OX2(g)⇌SOX3(g)ΔH=−98,1 kJ⋅mol−1\ce{SO2(g) + 1/2 O2(g) <=> SO3(g)} \quad \Delta H = -98{,}1\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}Una vez la mezcla gaseosa alcance el equilibrio, justifique el efecto que tendrá:
a
El aumento de la temperatura a presión constante sobre la cantidad de SOX3(g)\ce{SO3(g)} presente tras restablecerse el equilibrio.0,5 pts
b
La adición de SOX2(g)\ce{SO2(g)} sobre la cantidad de OX2(g)\ce{O2(g)} presente tras alcanzarse nuevamente el equilibrio.0,5 pts
c
La disminución del volumen del reactor (manteniendo constante su temperatura) sobre la cantidad de SOX2(g)\ce{SO2(g)} presente tras alcanzarse nuevamente el equilibrio.0,5 pts
d
La adición de pentóxido de vanadio (VX2OX5)(\ce{V2O5}) como catalizador de la reacción sobre la concentración de reactivos.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
En una disolución acuosa de ácido acético 0,01 M0{,}01\,\text{M}, el ácido está disociado en un 4,2 %4{,}2\,\%. Calcule:
a
La constante de acidez, KaK_a, del ácido acético.1 pt
b
¿Qué volumen de agua destilada es necesario añadir a 10 mL10\,\text{mL} de una disolución 0,01 M0{,}01\,\text{M} de ácido clorhídrico para que la disolución resultante tenga el mismo pH que la disolución de ácido acético del enunciado?1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos.
a
CHX3−CHX2−O−CHX3\ce{CH3-CH2-O-CH3}0,2 pts
b
CHX3−CO−CHX2−CHX3\ce{CH3-CO-CH2-CH3}0,2 pts
c
CHX3−COO−CHX2−CHX3\ce{CH3-COO-CH2-CH3}0,2 pts
d
CrX2(SOX4)X3\ce{Cr2(SO4)3}0,2 pts
e
Ba(ClOX2)X2\ce{Ba(ClO2)2}0,2 pts
f
2,4-dimetilhexano0,2 pts
g
2,3-dimetilbutanal0,2 pts
h
ácido propenoico0,2 pts
i
ácido yódico0,2 pts
j
hidrogenocarbonato de sodio0,2 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere las especies químicas HX2S\ce{H2S}, MgClX2\ce{MgCl2}, CX2HX2\ce{C2H2} y CClX4\ce{CCl4}. Responda razonadamente las siguientes cuestiones:
Datos
  • Números atómicos: H=1H = 1
  • C=6C = 6
  • Mg=12Mg = 12
  • S=16S = 16
  • Cl=17Cl = 17
a
Discuta el tipo de enlace que se presenta en cada una de las cuatro especies químicas.0,5 pts
b
Deduzca la estructura de Lewis de las moléculas cuyos átomos están unidos mediante enlace covalente.0,5 pts
c
Justifique la geometría de las moléculas del apartado b).0,5 pts
d
Explique cuál de los compuestos, MgClX2\ce{MgCl2} o CClX4\ce{CCl4}, será más soluble en agua.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
El mercurio se puede obtener calentando a unos 600 ∘C600\,^{\circ}\text{C}, en presencia de aire, el cinabrio (mineral de sulfuro de mercurio(II), HgS\ce{HgS}, impuro). La reacción que tiene lugar es la siguiente:HgS(s)+OX2(g)→Hg(g)+SOX2(g)\ce{HgS(s) + O2(g) -> Hg(g) + SO2(g)}Teniendo en cuenta que el cinabrio utilizado contiene un 85 % en peso de HgS\ce{HgS} y que el rendimiento del proceso es del 80%, calcule:
Datos
  • Masas atómicas relativas: O(16)O(16)
  • S(32)S(32)
  • Hg(200,6)Hg(200{,}6)
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
a
Los kilogramos de mercurio que se obtendrán a partir del tratamiento de 100 kg100\,\text{kg} de cinabrio.1,2 pts
b
El volumen (en litros) de SOX2\ce{SO2} obtenido en la reacción anterior, medido a 600 ∘C600\,^{\circ}\text{C} y 1 atmoˊsfera1\,\text{atmósfera}.0,8 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Se prepara una pila voltaica formada por electrodos AgX+(ac)/Ag(s)\ce{Ag+(ac)/Ag(s)} y CuX2+(ac)/Cu(s)\ce{Cu^{2+}(ac)/Cu(s)} en condiciones estándar.
Datos
  • Potenciales estándar de reducción E0E^0 (en V): E0(AgX+/Ag)=+0,80E^0(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80
  • E0(CuX2+/Cu)=+0,34E^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34
a
Escriba la semirreacción que ocurre en cada electrodo así como la reacción global ajustada.1 pt
b
Explique qué electrodo actúa de ánodo y cuál de cátodo y calcule la diferencia de potencial que proporcionará la pila.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
El metanol, CHX3OH\ce{CH3OH}, se obtiene por reacción del CO(g)\ce{CO(g)} con HX2(g)\ce{H2(g)} según el siguiente equilibrio:CO(g)+2 HX2(g)⇌CHX3OH(g)\ce{CO(g) + 2H2(g) <=> CH3OH(g)}En un recipiente cerrado de 2 L2\,\text{L} de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 1 mol1\,\text{mol} de CO(g)\ce{CO(g)} y 2 moles2\,\text{moles} de HX2(g)\ce{H2(g)}. Cuando se alcanza el equilibrio a 210 ∘C210\,^{\circ}\text{C} la presión en el interior del recipiente resulta ser de 33,82 atmoˊsferas33{,}82\,\text{atmósferas}. Calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
a
La presión parcial de cada uno de los gases presentes en el equilibrio a 210 ∘C210\,^{\circ}\text{C}.1 pt
b
El valor de cada una de las constantes de equilibrio KpK_p y KcK_c.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Considere la reacción: 2 A+3 B→2 C\ce{2A + 3B -> 2C}. Se ha observado que al aumentar al doble la concentración de A, la velocidad de la reacción se duplica mientras que al triplicar la concentración de B la velocidad de la reacción aumenta en un factor de 9. Responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a
Determine los órdenes de reacción respecto de A y B y escriba la ley de velocidad de la reacción.0,5 pts
b
Si en un determinado momento la velocidad de formación de C es 6,12⋅10−4 M⋅s−16{,}12 \cdot 10^{-4}\,\text{M} \cdot \text{s}^{-1}, calcule la velocidad de la reacción.0,5 pts
c
En las mismas condiciones del apartado b), calcule la velocidad de desaparición de B.0,5 pts
d
Se ha determinado que cuando las concentraciones iniciales de A y B son 0,10{,}1 y 0,2 M0{,}2\,\text{M} respectivamente, la velocidad de la reacción es 2,32⋅10−3 M⋅s−12{,}32 \cdot 10^{-3}\,\text{M} \cdot \text{s}^{-1}. Calcule la constante de velocidad de la reacción.0,5 pts
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