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la cuevadel empollón
QuímicaCanariasPAU 2013Ordinaria

Química · Canarias 2013

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Se ha de elegir UNA de las dos PROPUESTAS presentadas. Cada propuesta consta de cinco preguntas. Cada cuestión o problema será calificada sobre un máximo de dos puntos. El tiempo disponible para la realización de la prueba es de 1.5 horas.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Indica y explica razonadamente si las siguientes afirmaciones son Verdaderas o Falsas:
a
Según la teoría de Brönsted-Lowry una base es una sustancia con tendencia a ceder OHX−\ce{OH-}.0,5 pts
b
El pH de una disolución acuosa de cloruro de amonio debe ser neutra por ser esta una sal.0,5 pts
c
Un ácido es tanto más fuerte cuanto menor es su constante de acidez KaK_a.0,5 pts
d
La constante del producto iónico del agua a 25∘C25^\circ\text{C} es 10−1410^{-14} pero puede aumentar el valor de esta constante cuando se le añaden a esta ácidos o bases fuertes.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Si tenemos 3 átomos neutros A, B, y C que tienen 10, 20 y 35 electrones respectivamente.
a
¿Cuáles serán sus configuraciones electrónicas? ¿A qué grupo pertenece cada uno?0,5 pts
b
Razona cuál de los tres elementos tendrá una menor electroafinidad.0,5 pts
c
Justifica quién tendrá una menor energía de ionización.0,5 pts
d
Para un compuesto de fórmula CX5HX12O\ce{C5H12O}, indica un isómero con actividad óptica.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuando se realiza la combustión de un compuesto orgánico que contiene exclusivamente carbono, hidrógeno y nitrógeno se obtienen como productos 1,32 g1{,}32\,\text{g} de COX2\ce{CO2}, 0,81 g0{,}81\,\text{g} de HX2O\ce{H2O} y 0,46 g0{,}46\,\text{g} de NOX2\ce{NO2}. Determina:
Datos
  • Masas atómicas: C=12 uC = 12\,\text{u}
  • H=1 uH = 1\,\text{u}
  • O=16 uO = 16\,\text{u}
  • N=14 uN = 14\,\text{u}
  • 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
Su fórmula empírica.1,2 pts
b
Su fórmula molecular sabiendo que 13,4513{,}45 gramos del compuesto orgánico en estado gaseoso, a 400∘C400^\circ\text{C} y 2 atm2\,\text{atm} ocupan un volumen de 6,296{,}29 litros.0,8 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
En un recipiente cerrado de 0,5 L0{,}5\,\text{L} de capacidad se introducen 40,7 g40{,}7\,\text{g} de IX2\ce{I2} y 25,6 g25{,}6\,\text{g} de BrX2\ce{Br2}. La mezcla se calienta a 200∘C200^\circ\text{C} y se alcanza el equilibrio: IX2(g)+BrX2(g)⇌2 IBr(g)\ce{I2(g) + Br2(g) <=> 2 IBr(g)} La constante de equilibrio de esta reacción Kc=280K_c = 280. Calcula:
Datos
  • Masas atómicas: I=127 uI = 127\,\text{u}
  • Br=79,9 uBr = 79{,}9\,\text{u}
  • 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
Los moles de cada sustancia presentes en el equilibrio.1 pt
b
La constante de presiones KpK_p.0,5 pts
c
La presión total de la mezcla de gases en el equilibrio.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Ajusta por el método del ión-electrón, la reacción: NaNOX2+NaMnOX4+HX2SOX4⇌MnSOX4+NaNOX3+NaX2SOX4+HX2O\ce{NaNO2 + NaMnO4 + H2SO4 <=> MnSO4 + NaNO3 + Na2SO4 + H2O}
a
¿Cuál es la especie oxidante y cuál es la reductora? ¿Qué especie se oxida y cuál se reduce?0,4 pts
b
Ajusta la reacción iónica y la reacción global.1,2 pts
c
Nombre los siguientes compuestos de la reacción anterior: NaNOX2\ce{NaNO2}; NaMnOX4\ce{NaMnO4}; MnSOX4\ce{MnSO4}; NaNOX3\ce{NaNO3}.0,4 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuando se hace reaccionar el monóxido de carbono con un exceso de oxígeno tiene lugar la reacción: 2 CO(g)+OX2(g)⇌2 COX2(g)ΔH<0\ce{2 CO (g) + O2 (g) <=> 2 CO2 (g)} \quad \Delta H < 0
a
Si la variación de entropía de la reacción fuera ΔS>0\Delta S > 0, ¿podremos asegurar que esta reacción sea siempre espontánea? Justifica tu respuesta.0,5 pts
b
Si nos dicen que la cinética de la reacción inversa es de "orden 2", ¿a qué se refieren?0,5 pts
c
Justifica la geometría de la molécula de COX2\ce{CO2}. ¿Podemos asegurar que esta molécula será apolar? Razona tu respuesta.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Completa las siguientes reacciones químicas orgánicas:
a
CHX3−CHX2−CHOH−CHX3+HX2SOX4→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CHOH}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{H2SO4} \mathrel{\ce{->}}0,4 pts
b
CHX3−CHX2−CHO+oxidante→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CHO} + \ce{oxidante} \mathrel{\ce{->}}0,4 pts
c
CHX2=CH−CHX3+BrX2→\ce{CH2}{=}\allowbreak\ce{CH}{-}\allowbreak\ce{CH3} + \ce{Br2} \mathrel{\ce{->}}0,4 pts
d
CHX3−CHX2−COOH+CHX3−CHX2OH→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{COOH} + \ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2OH} \mathrel{\ce{->}}0,4 pts
e
Nombra los cuatro compuestos orgánicos que aparecen en primer lugar en las reacciones anteriores.0,4 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El motor de una cortacésped funciona con una gasolina de composición octano (CX8HX18\ce{C8H18}). Calcula:
Datos
  • Masas atómicas: C=12 uC = 12\,\text{u}
  • O=16 uO = 16\,\text{u}
  • H=1 uH = 1\,\text{u}
  • Entalpías estándar de formación del COX2(g)\ce{CO2(g)}, del HX2O(l)\ce{H2O(l)} y del CX8HX18(l)\ce{C8H18(l)} son respectivamente: −393,8 kJ/mol-393{,}8\,\text{kJ/mol}
  • −285,8 kJ/mol-285{,}8\,\text{kJ/mol} y −264,0 kJ/mol-264{,}0\,\text{kJ/mol}
a
La entalpía de combustión estándar del octano aplicando la ley de Hess.1,4 pts
b
El calor que se desprende en la combustión de 2 kg2\,\text{kg} de octano.0,6 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Datos
  • Masas atómicas: Ca=40 uCa = 40\,\text{u}
  • F=19 uF = 19\,\text{u}
  • C=12 uC = 12\,\text{u}
  • O=16 uO = 16\,\text{u}
a
La constante del producto de solubilidad del CaFX2\ce{CaF2} a 20∘C20^\circ\text{C} es 3,9⋅10−113{,}9 \cdot 10^{-11}. ¿Cuál será su solubilidad a esta temperatura, expresada en moles/L?1 pt
b
Si tomamos una muestra de calcita, que está formada exclusivamente por carbonato de calcio (CaCOX3\ce{CaCO3}) y determinamos su solubilidad en agua a 25∘C25^\circ\text{C} obtenemos un valor de 7,08⋅10−3 g/L7{,}08 \cdot 10^{-3}\,\text{g/L}. Calcula la constante del producto de solubilidad del CaCOX3\ce{CaCO3}.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Se disuelven 3,43{,}4 gramos de amoniaco (NHX3\ce{NH3}) en agua suficiente como para obtener 250 mL250\,\text{mL} de disolución, estableciéndose el equilibrio: NHX3+HX2O⇌NHX4X++OHX−\ce{NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-}
Datos
  • Kb=1,8⋅10−5K_b = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Masas atómicas: N=14 uN = 14\,\text{u}
  • H=1 uH = 1\,\text{u}
  • Na=23 uNa = 23\,\text{u}
  • O=16 uO = 16\,\text{u}
a
La concentración de OHX−\ce{OH-} presentes en la disolución.1 pt
b
El pH de la disolución.0,5 pts
c
Los gramos de hidróxido de sodio (NaOH\ce{NaOH}) necesarios para obtener 2 L2\,\text{L} de disolución acuosa de igual pH.0,5 pts
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