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la cuevadel empollón
QuímicaMadridPAU 2010OrdinariaVariante 1

Química · Madrid 2010

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
La prueba consta de dos opciones, A y B, y el alumno deberá optar por una de las opciones y resolver las tres cuestiones y los dos problemas planteados en ella, sin que pueda elegir cuestiones o problemas de diferentes opciones. Cada cuestión o problema puntuará sobre un máximo de dos puntos. No se contestará ninguna pregunta en este impreso. TIEMPO: una hora y treinta minutos.

Ejercicio 1 · A · Cuestiones

1Opción A
2 puntos
Cuestiones
Considere las moléculas de amoniaco y sulfuro de hidrógeno.
a
Escribe sus estructuras de Lewis.0,5 pts
b
Justifique por qué el ángulo HNH es mayor que el ángulo HSH.0,5 pts
c
Justifique cuál o cuáles son polares.0,5 pts
d
Justifique cuál de las dos moléculas puede formar enlaces de hidrógeno.0,5 pts
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Ejercicio 1 · A · Problemas

1Opción A
2 puntos
Problemas
El octano es un componente de las gasolinas y su densidad es 0,70 g⋅mL−10{,}70\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1}. Calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • masas atómicas: C=12C = 12
  • H=1H = 1
  • Entalpías de formación (kJ⋅mol−1)(\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): COX2(g)=−393\ce{CO2(g)} = -393
  • HX2O(l)=−286\ce{H2O(l)} = -286
  • octano (l) = -250
a
La entalpía de combustión estándar de un mol de octano líquido.0,75 pts
b
La energía desprendida en la combustión de 2 L2\,\text{L} de octano.0,5 pts
c
El volumen de oxígeno, medido a 37 ∘C37\,^\circ\text{C} y 2 atm2\,\text{atm}, que se gastará en la combustión anterior.0,75 pts
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Ejercicio 1 · B · Cuestiones

1Opción B
2 puntos
Cuestiones
Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de la última capa, identifique cada elemento, determine su número atómico e indique grupo y periodo al que pertenecen.
a
2s22p42s^2 2p^40,5 pts
b
3s23s^20,5 pts
c
3s23p13s^2 3p^10,5 pts
d
3s23p53s^2 3p^50,5 pts
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Ejercicio 1 · B · Problemas

1Opción B
2 puntos
Problemas
58,5 gramos58{,}5\,\text{gramos} de bismuto metálico reaccionan completamente con una disolución de ácido nítrico 14 M14\,\text{M}, obteniéndose monóxido de nitrógeno y BiX3+\ce{Bi^{3+}}.
Datos
  • Masa atómica Bi=209\ce{Bi} = 209
  • 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
Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción.0,5 pts
b
Escriba la reacción molecular global que tiene lugar.0,5 pts
c
¿Qué volumen de disolución de ácido nítrico es necesario?0,5 pts
d
¿Qué volumen de NO\ce{NO}, medido a 1 atm1\,\text{atm} y 25 ∘C25\,^\circ\text{C}, se obtiene?0,5 pts
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Ejercicio 2 · A · Cuestiones

2Opción A
2 puntos
Cuestiones
Se preparan disoluciones acuosas de los siguientes compuestos: ácido metanoico, cloruro de sodio, cianuro de sodio y nitrato de amonio.
Datos
  • Ka(aˊcido metanoico)=10−4K_a(\text{ácido metanoico}) = 10^{-4}
  • Ka(aˊcido cianhıˊdrico)=10−11K_a(\text{ácido cianhídrico}) = 10^{-11}
  • Kb(amoniaco)=10−5K_b(\text{amoniaco}) = 10^{-5}
a
Justifique el carácter ácido, básico o neutro de cada una.1 pt
b
Escriba la reacción que se produce al mezclar la disolución del ácido más fuerte con la disolución de la base más fuerte.1 pt
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Ejercicio 2 · A · Problemas

2Opción A
2 puntos
Problemas
Se dispone de un recipiente A de 1,2 L1{,}2\,\text{L} y otro recipiente B de volumen desconocido. A 532 K532\,\text{K} se introducen 0,1 moles0{,}1\,\text{moles} de PClX5\ce{PCl5} en cada uno de los recipientes. Cuando se alcanza el equilibrio PClX5⇌PClX3+ClX2\ce{PCl5} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{PCl3} + \ce{Cl2}, la cantidad de PClX5\ce{PCl5} se reduce un 50%50\% en el A y un 90%90\% en el B. Calcule:
Datos
  • 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
La presión final en el recipiente A.0,5 pts
b
La constante de equilibrio KcK_c.0,5 pts
c
El volumen del recipiente B.0,5 pts
d
La presión final en el recipiente B.0,5 pts
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Ejercicio 2 · B · Cuestiones

2Opción B
2 puntos
Cuestiones
Para la reacción C(grafito)→C(diamante)\ce{C(grafito)} \mathrel{\ce{->}} \ce{C(diamante)}, ΔH=1,9 kJ⋅mol−1\Delta H = 1{,}9\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1} y ΔG=2,9 kJ⋅mol−1\Delta G = 2{,}9\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}. A partir de estos datos, conteste razonadamente a las siguientes preguntas:
a
¿Cuál es la forma más estable del carbono, el diamante o el grafito?0,5 pts
b
¿Cuál es el valor de la entalpía de formación estándar del diamante?0,5 pts
c
Dibuje un diagrama energético de las especies involucradas para justificar si desprende más energía quemar un gramo de grafito o quemar un gramo de diamante.1 pt
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Ejercicio 2 · B · Problemas

2Opción B
2 puntos
Problemas
Si 1 L1\,\text{L} de disolución acuosa de HCl\ce{HCl} se neutraliza añadiendo 1,48 g1{,}48\,\text{g} de hidróxido de calcio (se supone que no hay variación de volumen). Calcule:
Datos
  • Masas atómicas: Ca=40\ce{Ca} = 40
  • O=16\ce{O} = 16
  • H=1\ce{H} = 1
a
Los moles de HCl\ce{HCl} que había en la disolución inicial.1 pt
b
El pH de la disolución inicial de HCl\ce{HCl}.0,5 pts
c
El pH de la disolución que se obtiene si a 1 L1\,\text{L} de agua se añaden 0,005 moles0{,}005\,\text{moles} de hidróxido de calcio (considérese el hidróxido de calcio totalmente disociado).0,5 pts
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Ejercicio 3 · A · Cuestiones

3Opción A
2 puntos
Cuestiones
Suponiendo una pila galvánica formada por un electrodo de Mg(s)\ce{Mg(s)} sumergido en una disolución de Mg(NOX3)X2\ce{Mg(NO3)2} y un electrodo de Cu(s)\ce{Cu(s)} sumergido en una disolución de Cu(NOX3)X2\ce{Cu(NO3)2}, indique:
Datos
  • E0(MgX2+/Mg)=−2,37 VE^0(\ce{Mg^{2+}/Mg}) = -2{,}37\,\text{V}
  • E0(CuX2+/Cu)=0,34 VE^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = 0{,}34\,\text{V}
a
La reacción que tendrá lugar en el ánodo.0,5 pts
b
La reacción que tendrá lugar en el cátodo.0,5 pts
c
La reacción global.0,5 pts
d
El potencial de la pila.0,5 pts
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Ejercicio 3 · B · Cuestiones

3Opción B
2 puntos
Cuestiones
Complete las siguientes reacciones químicas, formule todos los reactivos y productos orgánicos resultantes, nombre los productos e indique en cada caso de qué tipo de reacción se trata.
a
3-metil-2-hexeno + bromo.0,5 pts
b
2-metil-1-butanol en presencia de ácido sulfúrico en caliente.0,5 pts
c
2-clorobutano + hidróxido de sodio acuoso.0,5 pts
d
eteno + hidrógeno en presencia de catalizador.0,5 pts
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