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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2016Ordinaria

Química · País Vasco 2016

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
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}
  • Masas atómicas (u.m.a.): H: 1
  • C: 12
  • N: 14
  • O: 16
  • Na: 23
Este examen tiene dos opciones. Debes contestar a una de ellas. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. No contestes ninguna pregunta en este impreso. Cada opción consta de cinco preguntas (2 problemas y 3 cuestiones). La calificación máxima la alcanzarán aquellos ejercicios que, además de bien resueltos, estén bien explicados y argumentados, cuidando la sintaxis y la ortografía y utilizando correctamente el lenguaje científico, las relaciones entre las cantidades físicas, símbolos, unidades, etc. Los datos generales necesarios para completar todas las preguntas se incluyen conjuntamente en el reverso de esta hoja. Aplica únicamente los datos que necesites en cada caso. Los datos específicos están en cada pregunta.

Ejercicio 1 · A · Cuestiones

1Opción A
2 puntos
Cuestiones
Considerando las siguientes moléculas: agua, amoníaco y metano.
Datos
  • Números atómicos: Z(H)=1;Z(C)=6;Z(N)=7;Z(O)=8Z(\ce{H}) = 1; Z(\ce{C}) = 6; Z(\ce{N}) = 7; Z(\ce{O}) = 8
a
Dibuja las estructuras de Lewis de las moléculas y analiza su geometría.1 pt
b
Analiza la polaridad de las moléculas.0,5 pts
c
A temperatura ambiente el agua es un líquido, pero el amoníaco es un gas. ¿Por qué?0,5 pts
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Ejercicio 1 · A · Problemas

1A · Problemas
2,5 puntos
El calor de combustión del carbono sólido es −393,5 kJ⋅mol−1-393{,}5\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1} y el calor de vaporización del agua es +59 kJ⋅mol−1+59\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}.
Datos
  • S∘(J⋅mol−1⋅K−1):OX2(g)=205,1S^{\circ} (\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}): \ce{O2(g)} = 205{,}1
  • C(s)=5,7\ce{C(s)} = 5{,}7
  • COX2(g)=213,7\ce{CO2(g)} = 213{,}7
a
Escribe las ecuaciones termoquímicas de ambos procesos y representa los diagramas de energía correspondientes.1 pt
b
¿Será espontánea la combustión del carbono sólido a 25∘C25^{\circ}\text{C}?0,75 pts
c
¿Cuántos gramos de C(s)\ce{C(s)} hay que quemar para evaporar 5 kg5\,\text{kg} de agua a 100∘C100^{\circ}\text{C}?0,75 pts
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Ejercicio 1 · B · Cuestiones

1Opción B
2 puntos
Cuestiones
Observando la pila de la figura, responde las siguientes preguntas:
Datos
  • E∘(MgX2+/Mg)=−2,37 VE^{\circ}(\ce{Mg^{2+}/Mg}) = -2{,}37\,\text{V}
  • E∘(ZnX2+/Zn)=−0,76 VE^{\circ}(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
Diagrama de una pila galvánica con electrodos de Zn y Mg sumergidos en sus respectivas disoluciones 1M conectadas por un puente salino.
a
¿Qué procesos tiene lugar en el ánodo y el cátodo de la pila?0,5 pts
b
Sabiendo que el puente salino contiene nitrato de amonio ¿cómo se moverán dichos iones?0,5 pts
c
¿En qué sentido se moverán los electrones en el circuito externo?0,5 pts
d
¿Cuál será la tensión de la pila en condiciones estándar?0,5 pts
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Ejercicio 1 · B · Problemas

1B · Problemas
2,5 puntos
Las entalpías de formación estándar del COX2(g)\ce{CO2(g)} y del HX2O(l)\ce{H2O(l)} son, respectivamente, −393,5-393{,}5 y −285,8 kJ⋅mol−1-285{,}8\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1} y el calor de combustión del ácido acético (etanoico) líquido es −874,0 kJ⋅mol−1-874{,}0\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1} a 25∘C25^{\circ}\text{C}.
a
Escribe las ecuaciones termoquímicas correspondientes a los datos aportados.1 pt
b
Calcula la entalpía estándar de formación del ácido acético.1 pt
c
¿Qué cantidad de calor se intercambiará (debes indicar si se libera o absorbe) cuando se forman 25 L25\,\text{L} de COX2(g)\ce{CO2(g)} medidos a 1 atm1\,\text{atm} y 25∘C25^{\circ}\text{C} al quemar ácido acético (etanoico) líquido?0,5 pts
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Ejercicio 2 · A · Cuestiones

2Opción A
1,5 puntos
Cuestiones
Dados los potenciales redox: E∘(SnX2+/Sn)=−0,14 VE^{\circ}(\ce{Sn^{2+}/Sn}) = -0{,}14\,\text{V}; E∘(CuX2+/Cu)=+0,34 VE^{\circ}(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}; E∘(HX+/HX2)=0 VE^{\circ}(\ce{H+/H2}) = 0\,\text{V}, indicar de modo razonado:
a
¿Será espontánea esta reacción química: SnX2++Cu→Sn+CuX2+\ce{Sn^{2+}} + \ce{Cu} \mathrel{\ce{->}} \ce{Sn} + \ce{Cu^{2+}}?0,5 pts
b
¿Se obtendrá hidrógeno(g) al mezclar estaño metálico y HCl(aq)\ce{HCl(aq)} 1 M1\,\text{M}? En caso afirmativo, escribe la correspondiente ecuación química.0,5 pts
c
¿Qué fenómenos químicos tendrán lugar en el cátodo y el ánodo de una pila formada con electrodos de estaño y cobre?0,5 pts
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Ejercicio 2 · A · Problemas

2A · Problemas
2,5 puntos
En un matraz de dos litros se introducen 0,070{,}07 moles de pentacloruro de fósforo y se calientan a 200∘C200^{\circ}\text{C}. El PClX5\ce{PCl5} se convierte en vapor y se disocia parcialmente según la siguiente reacción: PClX5(g)⇌PClX3(g)+ClX2(g)\ce{PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g)} Sabiendo que en el equilibrio la presión es de 1,854 atm1{,}854\,\text{atm}, calcular:
a
La concentración de las diferentes especies en el equilibrio.1 pt
b
El valor de las constantes KpK_p y KcK_c a 200∘C200^{\circ}\text{C}.0,75 pts
c
Si se aumenta la presión ¿en qué sentido se desplazaría el equilibrio? ¿Cómo afectaría eso al grado de disociación del PClX5\ce{PCl5}?0,75 pts
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Ejercicio 2 · B · Cuestiones

2Opción B
1,5 puntos
Cuestiones
El etileno (CX2HX4)(\ce{C2H4}) reacciona con hidrógeno para formar etano (CX2HX6)(\ce{C2H6}) CX2HX4(g)+HX2(g)⇌CX2HX6(g)+calor\ce{C2H4(g) + H2(g) <=> C2H6(g) + calor}
a
¿Qué efecto tendrá un aumento de la temperatura sobre la concentración de etileno?0,75 pts
b
¿Qué efecto tiene una disminución de la presión sobre la cantidad de etano producida?0,75 pts
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Ejercicio 2 · B · Problemas

2B · Problemas
2,5 puntos
Sabiendo que una disolución de amoníaco tiene un pH\text{pH} de 11
Datos
  • Kb(amonıˊaco)=1,8⋅10−5K_b (\text{amoníaco}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
a
Calcula la concentración de la disolución y el grado de ionización del amoníaco.1 pt
b
¿Cuántos gramos de NaOH\ce{NaOH} hay que disolver en 500 mL500\,\text{mL} de agua para obtener dicho pH\text{pH}?0,75 pts
c
¿Cuántos mL\text{mL} de HCl(aq)\ce{HCl(aq)} 0,1 M0{,}1\,\text{M} harán falta para neutralizar 200 mL200\,\text{mL} del amoníaco(aq) anterior? ¿Cómo será el pH\text{pH} en el punto de neutralización? (debes indicar si es ácido, básico o neutro).0,75 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1,5 puntos
Cuestiones
Realiza las siguientes operaciones:
a
Escribe y nombra un alcohol, un aldehído y una cetona de 4 átomos de carbono que son isómeros entre sí.0,5 pts
b
Escribe las ecuaciones químicas de deshidratación del 1-butanol y del 2-butanol.0,5 pts
c
Escribe la ecuación química de síntesis del propanoato de etilo. ¿De qué tipo de reacción se trata?0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1,5 puntos
Cuestiones
Entre estas sustancias: bromuro potásico, fluoruro de hidrógeno, metano y potasio, selecciona:
a
Una que no es conductora en estado sólido, pero sí fundida.0,5 pts
b
Una que forma enlaces de hidrógeno intermoleculares.0,5 pts
c
La que es buena conductora de la corriente eléctrica.0,5 pts
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