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la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2025Extraordinaria

Química · Baleares 2025

9 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1

1
2 puntos
El premio Nobel de Química del año 2024 fue concedido conjuntamente al investigador David Baker, por el diseño computacional de proteínas, y a los investigadores Demis Hassabis y John M. Jumper, por la predicción de la estructura de proteínas (figura 1). Uno de los aminoácidos que forman parte de las proteínas de los seres vivos es la alanina (figura 2).
David Baker, Demis Hassabis y John M. Jumper
David Baker, Demis Hassabis y John M. Jumper
Estructura química de la alanina
Estructura química de la alanina
a)
Determina el peso molecular de la alanina.
b)
Identifica dos grupos funcionales presentes en la molécula de la alanina.
c)
Formula o nombra los compuestos siguientes:
c.i)
NHX4Cl\ce{NH4Cl}
c.ii)
Ácido nítrico
d)
En el laboratorio, se pretende valorar un ácido débil monoprótico del tipo R−COOH\ce{R-COOH} de concentración desconocida con una disolución de NaOH\ce{NaOH} 0,5 M0{,}5\,\text{M}. Explica el procedimiento experimental que seguirías para llevar a cabo la valoración ácido-base.
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos

Contesta solo uno de los dos apartados: 2A o 2B.

El ácido hipocloroso (HClO\ce{HClO}) es considerado un desinfectante muy potente y, por este motivo, es ampliamente utilizado para la desinfección en muchos centros sanitarios a raíz de la covid. Este ácido, muy a menudo, se utiliza en disoluciones de concentración 0,05 M0{,}05\,\text{M}.
a)
Calcula la constante de acidez del ácido hipocloroso, sabiendo que a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} una disolución acuosa 0,30 M0{,}30\,\text{M} de este ácido tiene un pH de 4,024{,}02.
b)
Se valoran 40 mL40\,\text{mL} de una disolución de HClO\ce{HClO} 0,05 M0{,}05\,\text{M} con una disolución de hidróxido de sodio (NaOH\ce{NaOH}) de concentración 0,1 M0{,}1\,\text{M}.
b.i)
Escribe la reacción de neutralización del ácido hipocloroso.
b.ii)
Calcula el volumen de NaOH\ce{NaOH} 0,1 M0{,}1\,\text{M} necesario para alcanzar el punto de equivalencia en la valoración anterior.
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos

Contesta solo uno de los dos apartados: 2A o 2B.

La molécula de dicloro (ClX2\ce{Cl2}) en estado gaseoso es un compuesto de gran importancia en la industria química. Uno de los métodos de obtención de dicloro gaseoso es a partir de la oxidación de ácido clorhídrico (HCl\ce{HCl}) con ácido nítrico (HNOX3\ce{HNO3}). Se obtienen, además del ClX2\ce{Cl2}, NOX2\ce{NO2} y agua.
a)
Escribe y ajusta por el método del ion-electrón la reacción química, en forma iónica, que tiene lugar en este proceso.
b)
Calcula el volumen de ClX2\ce{Cl2}, en litros, que se obtendrá, a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} y a 1 atm1\,\text{atm}, si se hacen reaccionar 500 mL500\,\text{mL} de una disolución de HCl\ce{HCl} 2 M2\,\text{M} con HNOX3\ce{HNO3} en exceso, suponiendo un rendimiento de la reacción del 80%80\%.
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos

Contesta solo uno de los dos apartados: 3A o 3B.

Considera las especies siguientes: Na\ce{Na}, CHX4\ce{CH4}, KCl\ce{KCl} y HX2O\ce{H2O}. Selecciona la especie química que:
a)
presenta interacciones de van der Waals y es un gas a temperatura ambiente;
b)
presenta una elevada conductividad eléctrica cuando se encuentra en estado sólido;
c)
presenta interacciones tipo enlace de hidrógeno y se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente;
d)
es buen conductor de la electricidad cuando se encuentra en disolución, pero es muy mal conductor en estado sólido. En todos los casos justifica, de manera razonada, la elección de la especie química seleccionada.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos

Contesta solo uno de los dos apartados: 3A o 3B.

Dados los iones FX−\ce{F-} y OX2−\ce{O^{2-}}, justifica si las afirmaciones siguientes son verdaderas o falsas:
a)
Los dos iones tienen el mismo número de protones.
b)
Estas dos especies son isoelectrónicas.
c)
Los dos iones son isótopos del neón (Ne\ce{Ne}).
d)
La molécula FX2O\ce{F2O} es apolar.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos

Contesta solo uno de los dos apartados: 4A o 4B.

El óxido de cobre (I) (CuX2O\ce{Cu2O}) fue la primera sustancia utilizada como semiconductor antes de la implantación de los derivados del silicio. Actualmente todavía tiene múltiples aplicaciones industriales como pigmento, fungicida, antiincrustante, etc. Este compuesto se puede obtener a partir de la descomposición del óxido de cobre (II) (CuO\ce{CuO}) mediante la siguiente reacción química ajustada: 4 CuO(s)⇌2 CuX2O(s)+OX2(g)con ΔH0<0\ce{4CuO(s) <=> 2Cu2O(s) + O2(g)} \quad \text{con } \Delta H^0 < 0 En un recipiente, inicialmente vacío, de 2 L2\,\text{L} de capacidad, se introducen 4,90 g4{,}90\,\text{g} de CuO\ce{CuO} y se calienta hasta una temperatura de 1025 ∘C1025\,^{\circ}\text{C}; cuando se alcanza el equilibrio químico, la presión total dentro del recipiente es de 0,5 atm0{,}5\,\text{atm}.
a)
Calcula los moles de OX2\ce{O2} que se habrán formado.
b)
Calcula los valores de KpK_p y KcK_c.
c)
Si el mismo proceso se repite dentro de un recipiente de 1 L1\,\text{L} de capacidad, manteniendo todos los otros parámetros constantes, ¿se obtendrá más o menos cantidad de CuX2O\ce{Cu2O}? Justifica la respuesta.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos

Contesta solo uno de los dos apartados: 4A o 4B.

a)
Formula los compuestos siguientes:
a.i)
pentanal
a.ii)
pentan-2-ona
b)
Indica, de manera razonada, para cada par de compuestos orgánicos, si estos compuestos son isómeros. En caso afirmativo, explica el tipo de isomería que se da en cada uno de los casos:
b.i)
n-butano y 2-metilpropano
b.ii)
1-cloropropano y 2-cloropropano
b.iii)
etanol y etanal
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos

Contesta solo uno de los dos apartados: 5A o 5B.

El metanol (CHX3OH\ce{CH3OH}), además de ser empleado para la síntesis de otros compuestos químicos, se utiliza principalmente para elaborar combustibles, disolventes y anticongelantes. El metanol se puede obtener industrialmente a partir de CO\ce{CO} y HX2\ce{H2}, mediante el proceso químico siguiente: CO(g)+2 HX2(g)→CHX3OH(g)\ce{CO(g) + 2H2(g) -> CH3OH(g)} Considerando las reacciones químicas siguientes: i) CO(g)+12 OX2(g)→COX2(g)\ce{CO(g) + 1/2 O2(g) -> CO2(g)} ΔHIo=−283,0 kJ mol−1\Delta H_I^o = -283{,}0\,\text{kJ mol}^{-1} ii) CHX3OH(g)+32 OX2(g)→COX2(g)+2 HX2O(g)\ce{CH3OH(g) + 3/2 O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(g)} ΔHII∘=−764,4 kJ mol−1\Delta H_{II}^{\circ} = -764{,}4\,\text{kJ mol}^{-1} iii) HX2(g)+12 OX2(g)→HX2O(g)\ce{H2(g) + 1/2 O2(g) -> H2O(g)} ΔHIII∘=−285,8 kJ mol−1\Delta H_{III}^{\circ} = -285{,}8\,\text{kJ mol}^{-1}
a)
Calcula la entalpía de la reacción de obtención del metanol a partir de CO\ce{CO} y HX2\ce{H2}.
b)
¿Qué cantidad de energía se cederá o se absorberá para obtener 1 kg1\,\text{kg} de metanol?
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos

Contesta solo uno de los dos apartados: 5A o 5B.

El dióxido de azufre (SOX2\ce{SO2}) se origina principalmente durante la combustión de combustibles fósiles que contienen azufre, aunque también se puede producir a partir de la descomposición del trióxido de azufre (SOX3\ce{SO3}) según la siguiente reacción química ajustada: SOX3(g)⇌SOX2(g)+12 OX2(g)\ce{SO3(g) <=> SO2(g) + 1/2 O2(g)}
a)
Calcula la entalpía de la reacción anterior a 298 K298\,\text{K}.
b)
Si se sabe que el valor de la entropía (ΔSo\Delta S^o), a 298 K298\,\text{K}, para la anterior reacción química es de 94,8 J K−1 mol−194{,}8\,\text{J K}^{-1}\text{ mol}^{-1}; indica, de manera razonada, si esta reacción es espontánea a la temperatura mencionada.
c)
En la ficha de seguridad del compuesto SOX2\ce{SO2} aparece el pictograma siguiente. Indica su significado.
Pictograma de seguridad de sustancia corrosiva
Pictograma de seguridad de sustancia corrosiva
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