Química · Navarra 2014

Un artificiero de una mina valora utilizar dos tipos de explosivos: RDX o TNT de fórmulas empíricas $\ce{C3H6N6O6}$ y $\ce{C7H5N3O6}$ respectivamente. Demuestre cuál de ellos sería más adecuado si el criterio de selección es aquel que presente la mayor relación entre el volumen de los gases desprendidos a $250^{\circ}\text{C}$ y $1{,}0\,\text{atm}$, frente al volumen del explosivo sólido. Puede suponer un comportamiento ideal de los gases. Reacciones de descomposición no ajustadas: $$\ce{RDX: C3H6N6O6(s) -> N2(g) + CO(g) + H2O(g)}$$ $$\ce{TNT: C7H5N3O6(s) -> N2(g) + CO(g) + H2O(g) + C(s)}$$

Una refinería de petróleo trata millones de toneladas de crudo. Dicho crudo presenta un contenido de azufre de un $2{,}0\%$ en masa que debe ser eliminado de los combustibles. Con el objeto de aprovechar el azufre eliminado, se monta dentro de la refinería una planta de producción de ácido sulfúrico según el proceso global: $$\ce{S(s) + O2(g) + H2O(l) -> H2SO4(ac)} \quad (\text{no ajustado})$$ Calcule el volumen de ácido que producirá la refinería si se comercializa con una densidad de $1{,}84\,\text{g/cm}^3$ y una riqueza del $98\%$ en masa. Exprese la concentración de dicho ácido como molaridad.

Deduzca si la molécula de amoníaco presentará momento dipolar. Ordene las sustancias amoníaco, metano y agua según su temperatura de ebullición basándose en el tipo e intensidad de sus fuerzas intermoleculares.

Diferencie el enlace de hidrógeno de las fuerzas de Van der Waals. Justifique cuál será la fuerza intermolecular predominante entre las moléculas de cloruro de hidrógeno y entre las de metano.

Calcule la entalpía de formación estándar del eteno a partir de la entalpía de la reacción: $$\ce{C2H4(g) + H2(g) -> C2H6(g)}$$ Datos: Entalpía de combustión del $\ce{C2H6(g)} = -1559{,}7\,\text{kJ/mol}$.

Usemos tres sustancias para aproximar el contenido energético de los macronutrientes: glucosa ($\ce{C6H12O6}$) para los hidratos de carbono, oleato de metilo ($\ce{C19H36O2}$) para las grasas y alanina ($\ce{C3H7O2N}$) para las proteínas. i) Calcule la energía que producirá la metabolización de cada una de ellas (combustión para dar $\ce{CO2}$ y $\ce{H2O}$ y la alanina también $\ce{N2}$), ii) y ordene esos nutrientes de menor a mayor contenido energético por unidad de masa ($\text{kcal} \cdot \text{g}^{-1}$).

Calcule la concentración de hipoclorito de sodio que hay en una lejía cuyo pH es $11{,}0$, suponiendo que solo sea esa sal la responsable de dicha basicidad. Exprese la concentración de hipoclorito de sodio como masa de cloro por litro ($\text{g} \cdot \text{L}^{-1}$).

La valoración de $10{,}0\,\text{mL}$ de una disolución acuosa de fluoruro de hidrógeno consume $12{,}4\,\text{mL}$ de otra disolución de hidróxido de potasio $0{,}1\,\text{M}$. Calcule la concentración de ácido presente en la disolución valorada y el pH de dicha disolución antes de iniciar la valoración.

Dibuje y nombre una pareja de alquenos de fórmula empírica $\ce{C4H8}$ que sean isómeros geométricos, otra pareja $\ce{C5H8O}$ que sean isómeros de posición, otra pareja que sean isómeros ópticos y una última pareja que sean isómeros de cadena.