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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2020Ordinaria

Química · Aragón 2020

10 ejercicios

Instrucciones

Responda a 5 preguntas cualesquiera de entre las 10 propuestas. La calificación máxima de cada pregunta es 2 puntos.

Ejercicio 1

1
2 puntos
a
Explique las estructuras de Lewis de las moléculas HX2O\ce{H2O} y CFX4\ce{CF4} y determine su geometría según el modelo de RPECV y su polaridad.1,5 pts
b
Justifique cuál de ellas debería tener mayor temperatura de ebullición.0,5 pts

Ejercicio 2

2
2 puntos
Se toman 5 mL5\,\text{mL} de HCl(aq)\ce{HCl(aq)} cuya densidad es 1,15 g/mL1{,}15\,\text{g/mL} y cuya riqueza en masa es del 30 %30\,\%, se transfieren a un matraz aforado y se añade agua hasta completar un volumen de 500 mL500\,\text{mL}.
Datos
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
a
Calcule el pH de la disolución resultante.1 pt
b
Calcule el volumen de dicha disolución de HCl\ce{HCl} que reaccionará completamente con 25 mL25\,\text{mL} de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de NaOH\ce{NaOH} y justifique qué pH (ácido, básico o neutro) tendrá la disolución resultante.1 pt

Ejercicio 3

3
2 puntos
Utilice los datos de potenciales redox estándar para deducir si habrá una reacción espontánea cuando:
Datos
  • ε0(ClX2/ClX−)=+1,36 V\varepsilon^0(\ce{Cl2/Cl-}) = +1{,}36\,\text{V}
  • ε0(HX+/HX2)=0,0 V\varepsilon^0(\ce{H+/H2}) = 0{,}0\,\text{V}
  • ε0(FeX3+/FeX2+)=+0,77 V\varepsilon^0(\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}) = +0{,}77\,\text{V}
  • ε0(ZnX2+/Zn)=−0,76 V\varepsilon^0(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
a
se borbotea ClX2(g)\ce{Cl2(g)} a través de una disolución de FeClX2\ce{FeCl2}.1 pt
b
se añade una viruta de Zn\ce{Zn} metálico a una disolución de HCl\ce{HCl}.1 pt

Ejercicio 4

4
2 puntos
En un recipiente de 5 L5\,\text{L} de capacidad se introducen 1 mol1\,\text{mol} de selenio y 1 mol1\,\text{mol} de hidrógeno y se calienta todo a 1000 K1000\,\text{K}, alcanzándose el equilibrio Se(g)+HX2(g)⇌HX2Se(g)\ce{Se(g)} + \ce{H2(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{H2Se(g)}, para el que Kc=2,2K_c = 2{,}2.
a
Calcule el número de moles de cada especie en el equilibrio.1 pt
b
Manteniendo la temperatura constante, se duplica el volumen del recipiente. Una vez alcanzado el nuevo equilibrio ¿habrá aumentado la cantidad de HX2Se\ce{H2Se}?0,5 pts
c
Si la reacción es exotérmica, explique cómo afecta al equilibrio un aumento de la temperatura.0,5 pts

Ejercicio 5

5
2 puntos
Los elementos X e Y tienen como números atómicos 2828 y 1717, respectivamente.
a
Escriba sus configuraciones electrónicas, identifique los elementos e indique a qué grupo y período pertenecen.0,5 pts
b
Explique qué tipo de enlace (iónico, covalente o metálico) se forma: i) entre átomos de X. ii) entre átomos de Y. iii) entre átomos de X y de Y. En cada caso indique la estequiometría (XXn,YXn,XXaYXb)(\ce{X_n}, \ce{Y_n}, \ce{X_aY_b}) de las especies resultantes.1,5 pts

Ejercicio 6

6
2 puntos
Datos
  • Kps(BaFX2)=2⋅10−6K_{ps}(\ce{BaF2}) = 2 \cdot 10^{-6}
a
Escriba la expresión de la constante de solubilidad y calcule la solubilidad molar de BaFX2\ce{BaF2}.1 pt
b
Se mezclan 50 mL50\,\text{mL} de una disolución de NaF\ce{NaF} de concentración 0,1 M0{,}1\,\text{M} con 50 mL50\,\text{mL} de otra disolución de Ba(NOX3)X2\ce{Ba(NO3)2} de concentración 0,05 M0{,}05\,\text{M}. Determine si se producirá la precipitación de BaFX2\ce{BaF2}.1 pt

Ejercicio 7

7
2 puntos
Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a
Una reacción espontánea no puede ser endotérmica.0,5 pts
b
En la reacción A(g)+2 B(g)→C(g)+2 D(g)\ce{A(g)} + \ce{2B(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{C(g)} + \ce{2D(g)} un aumento de presión a temperatura constante aumenta la cantidad de productos que se obtienen.0,5 pts
c
Las reacciones cuyo ΔG<0\Delta G < 0 son más rápidas que aquellas cuyo ΔG>0\Delta G > 0.0,5 pts
d
Cuanto menor es la energía de activación de una reacción, mayor es su velocidad.0,5 pts

Ejercicio 8

8
2 puntos
El dicromato de potasio reacciona con yoduro de potasio en disolución acuosa ácida de ácido clorhídrico para dar yodo elemental IX2\ce{I2}, cloruro de cromo(III), cloruro de potasio y agua.
Datos
  • Masas atómicas: I=126,9I = 126{,}9
  • Cr=52Cr = 52
  • K=39K = 39
  • O=16O = 16
a
Ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón y escriba la ecuación molecular completa.1 pt
b
Para la reacción se dispone de 6,5 g6{,}5\,\text{g} de KX2CrX2OX7\ce{K2Cr2O7} y de 200 mL200\,\text{mL} de una disolución 0,5 M0{,}5\,\text{M} de KI\ce{KI}. Calcule la cantidad máxima (en g) de IX2\ce{I2} que se podrá obtener.1 pt

Ejercicio 9

9
2 puntos
Se dispone de las especies HX2O\ce{H2O}, NHX3\ce{NH3}, HF\ce{HF} y HClOX2\ce{HClO2}.
Datos
  • Ka(HF)=6,4⋅10−4K_a(\ce{HF}) = 6{,}4 \cdot 10^{-4}
  • Ka(HClOX2)=1,1⋅10−2K_a(\ce{HClO2}) = 1{,}1 \cdot 10^{-2}
  • Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
a
Clasifíquelas como ácidas, básicas o anfóteras. Escriba los equilibrios de disociación e indique el ácido conjugado o la base conjugada, según corresponda, de cada una de ellas.1 pt
b
¿Para cuál de esas especies esperaría un menor valor del pH de sus disoluciones, a igualdad de concentración? Calcule el pH de una disolución 1 M1\,\text{M} de esa especie.1 pt

Ejercicio 10

10
2 puntos
El etano (g) reacciona con oxígeno (g) para producir dióxido de carbono (g) y agua (l).
Datos
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • H=1H = 1
  • R=0,082 atm L K−1 mol−1R = 0{,}082\,\text{atm L K}^{-1}\text{ mol}^{-1}
  • ΔHf0(kJ⋅mol−1):CX2HX6(g)=−84,7\Delta H^0_f (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{C2H6(g)} = -84{,}7
  • COX2(g)=−393,5\ce{CO2(g)} = -393{,}5
  • HX2O(l)=−285,8\ce{H2O(l)} = -285{,}8
a
Calcule el valor de ΔH0\Delta H^0 molar para la combustión del etano.0,75 pts
b
Se introducen en un reactor de combustión 15 g15\,\text{g} de etano junto con el oxígeno contenido en una bombona de 5 L5\,\text{L} de capacidad a una presión de 10 atm10\,\text{atm} a 298 K298\,\text{K}. Determine el reactivo limitante de la reacción y calcule el calor puesto en juego en la misma.0,75 pts
c
¿A qué temperaturas (altas o bajas) será espontánea la reacción?0,5 pts