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la cuevadel empollón
QuímicaMadridPAU 2014Ordinaria

Química · Madrid 2014

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Después de leer atentamente todas las preguntas, el alumno deberá escoger una de las dos opciones propuestas y responder a las cuestiones de la opción elegida. CALIFICACIÓN: Cada pregunta se valorará sobre 2 puntos. TIEMPO: 90 minutos.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere las siguientes configuraciones electrónicas: (A) 1sX2 2sX2 2pX6 3sX2\ce{1s^2 2s^2 2p^6 3s^2}; (B) 1sX2 2sX2 2pX6 2dX1\ce{1s^2 2s^2 2p^6 2d^1}; (C) 1sX2 2sX2 2pX6 3sX2 3pX6 3dX1\ce{1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^1}; y (D) 1sX2 2sX2 2pX5\ce{1s^2 2s^2 2p^5}. Conteste razonadamente:
a
¿Cuál de ellas es una configuración electrónica imposible?0,5 pts
b
¿Cuál de ellas corresponde a un elemento cuyo anión monovalente tiene estructura de gas noble?0,5 pts
c
¿Cuál de ellas corresponde a un estado excitado de un átomo?0,5 pts
d
¿Cuál de ellas corresponde a un elemento que puede formar enlaces covalentes?0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Para los compuestos ácido etanoico, bromometano y dimetil éter:
a
Escriba sus fórmulas semidesarrolladas.0,5 pts
b
Razone si alguno de ellos contiene átomos de carbono con hibridación sp2sp^2 o spsp. En caso afirmativo, indique cuál o cuáles son dichos carbonos.0,5 pts
c
Indique cuál de los tres compuestos reaccionará con etanol; formule y nombre el producto de la reacción.0,5 pts
d
Escriba la reacción que tendrá lugar cuando el bromometano reacciona con NaOH\ce{NaOH}. ¿De qué tipo de reacción se trata? Nombre el producto.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Dados los elementos Pb\ce{Pb}, Ni\ce{Ni} y Sn\ce{Sn}, justifique:
Datos
  • E0(PbX2+/Pb)=−0,12 VE^0(\ce{Pb^{2+}/Pb}) = -0{,}12\,\text{V}
  • E0(NiX2+/Ni)=−0,26 VE^0(\ce{Ni^{2+}/Ni}) = -0{,}26\,\text{V}
  • E0(SnX4+/SnX2+)=0,15 VE^0(\ce{Sn^{4+}/Sn^{2+}}) = 0{,}15\,\text{V}
  • E0(SnX2+/Sn)=−0,14 VE^0(\ce{Sn^{2+}/Sn}) = -0{,}14\,\text{V}
  • E0(AgX+/Ag)=0,80 VE^0(\ce{Ag+/Ag}) = 0{,}80\,\text{V}
a
Cuál o cuáles desprenden hidrógeno molecular al ser tratados con un ácido fuerte.0,5 pts
b
Cuál o cuáles pueden reducir el SnX4+\ce{Sn^{4+}} a SnX2+\ce{Sn^{2+}} pero no el SnX2+\ce{Sn^{2+}} a Sn\ce{Sn}.0,75 pts
c
Cuál será el potencial de la reacción producida al sumergir una barra de Pb\ce{Pb} en una disolución acuosa de AgCl\ce{AgCl}. Escriba la reacción y justifique por qué es espontánea.0,75 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
El pentaborano-9, BX5HX9\ce{B5H9}, es un líquido cuya reacción con oxígeno molecular genera BX2OX3(s)\ce{B2O3(s)} y agua líquida.
Datos
  • Entalpías de formación estándar (kJ⋅mol−1\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}): ΔHf0[BX5HX9(l)]=−73,2\Delta H_f^0[\ce{B5H9(l)}] = -73{,}2
  • ΔHf0[BX2OX3(s)]=−1270\Delta H_f^0[\ce{B2O3(s)}] = -1270
  • ΔHf0[HX2O(l)]=−286\Delta H_f^0[\ce{H2O(l)}] = -286
  • Masas atómicas: H=1,0H = 1{,}0
  • B=10,8B = 10{,}8
a
Escriba y ajuste la reacción de combustión descrita en el enunciado.0,5 pts
b
Calcule ΔH0\Delta H^0 de dicha reacción de combustión.0,5 pts
c
Razone si la reacción de combustión del BX5HX9\ce{B5H9} será o no espontánea en algún intervalo de temperatura.0,5 pts
d
Calcule el calor intercambiado en la combustión de 22 g22\,\text{g} de BX5HX9\ce{B5H9}.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Se tiene una disolución acuosa de ácido acético (etanoico) 0,025 M0{,}025\,\text{M}. Calcule:
Datos
  • Ka(aˊcido aceˊtico)=1,8×10−5K_a(\text{ácido acético}) = 1{,}8 \times 10^{-5}
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • C=12C = 12
  • O=16O = 16
  • Na=23Na = 23
a
El pH de la disolución y el grado de disociación del ácido.0,75 pts
b
El volumen de ácido acético puro de densidad 1,04 g/cm31{,}04\,\text{g/cm}^3 necesario para preparar 200 mL200\,\text{mL} de la disolución del enunciado.0,5 pts
c
El pH de la disolución resultante de añadir 0,5 g0{,}5\,\text{g} de NaOH\ce{NaOH} a los 200 mL200\,\text{mL} de disolución de ácido acético 0,025 M0{,}025\,\text{M}.0,75 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere las moléculas OFX2\ce{OF2}, monóxido de carbono y metanol.
a
Escriba sus estructuras de Lewis.0,5 pts
b
Justifique su geometría.0,5 pts
c
Razone si son o no polares.0,5 pts
d
Indique razonadamente para cuál de ellas se espera mayor punto de ebullición.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Considere tres disoluciones acuosas A, B y C, para las que se sabe que A tiene pH=4\text{pH} = 4, B tiene [OHX−]=10−12 M[\ce{OH-}] = 10^{-12}\,\text{M} y C tiene pOH=3\text{pOH} = 3.
a
Calcule los valores de [HX3OX+][\ce{H3O+}] para las tres disoluciones.0,5 pts
b
Justifique si alguna de ellas podría corresponder a una disolución acuosa de Ca(OH)X2\ce{Ca(OH)2}.0,5 pts
c
Justifique si alguna de ellas podría corresponder a una disolución acuosa de NaBr\ce{NaBr}.0,5 pts
d
Explique qué tipo de sal disolvería en agua para obtener la disolución C.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La reacción A(g)+B(g)→C(g)\ce{A(g)} + \ce{B(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{C(g)}, con ΔH0=28 kJ\Delta H^0 = 28\,\text{kJ}, es una reacción elemental. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a
Si la energía de activación de la reacción directa es de 47 kJ47\,\text{kJ}, la de la reacción inversa es de 75 kJ75\,\text{kJ}.0,5 pts
b
Las unidades de la constante de velocidad son L⋅mol−1⋅s−1\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}.0,5 pts
c
La reacción será espontánea solo a altas temperaturas.0,5 pts
d
Un aumento de presión incrementará el valor de la constante de velocidad.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
En una cubeta de electrolisis se introducen 50 g50\,\text{g} de dicloruro de cobalto fundido. A continuación se hace pasar una corriente de 5 A5\,\text{A} durante 6060 minutos.
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}
  • F=96485 CF = 96485\,\text{C}
  • Masas atómicas: Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • Co=58,9Co = 58{,}9
a
Escriba las semirreacciones que se producen en el ánodo y en el cátodo.0,5 pts
b
Calcule el volumen de cloro molecular desprendido en la electrolisis, medido a 30 ∘C30\,^\circ\text{C} y 1,5 atm1{,}5\,\text{atm}.0,75 pts
c
Calcule la masa de dicloruro de cobalto que queda sin reaccionar al final del proceso.0,75 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Considere la siguiente reacción en equilibrio: SOX2(g)+NOX2(g)⇌SOX3(g)+NO(g)\ce{SO2(g) + NO2(g) <=> SO3(g) + NO(g)} En un recipiente de 5 L5\,\text{L}, a 233 ∘C233\,^\circ\text{C}, se introducen 3,2 g3{,}2\,\text{g} de SOX2\ce{SO2} gas y la cantidad de NOX2\ce{NO2} gas necesaria para que la presión total en el equilibrio alcance un valor de 0,77 atm0{,}77\,\text{atm}. La cantidad de SOX3\ce{SO3} en el equilibrio es de 0,04 mol0{,}04\,\text{mol}.
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: O=16O = 16
  • S=32S = 32
a
Calcule la concentración inicial de NOX2\ce{NO2}.0,75 pts
b
Calcule las concentraciones de todas las especies en el equilibrio y el valor de KpK_p a 233 ∘C233\,^\circ\text{C}.0,75 pts
c
Al aumentar la temperatura el valor de KpK_p disminuye. Razone si la reacción directa es endotérmica o exotérmica.0,5 pts
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