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la cuevadel empollón
QuímicaLa RiojaPAU 2023Ordinaria

Química · La Rioja 2023

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
1. El estudiante elegirá y contestará a SOLO CINCO preguntas de entre todas las propuestas. 2. Si se contestan a más preguntas de las indicadas, el exceso no se corregirá; sólo las 5 primeras. 3. Todas las preguntas tienen la misma puntuación: 2 puntos. 4. Si en una pregunta se hace referencia a un proceso químico, el alumno tendrá que expresar este proceso con la correspondiente ecuación química ajustada. 5. Todas las RESPUESTAS deberán ser JUSTIFICADAS de forma razonada para poder obtener la máxima calificación en las mismas. 6. Tendrán importancia la claridad, la coherencia en la exposición, así como el rigor y la precisión de los conceptos involucrados. Se valorará positivamente la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos, etc. así como la presentación del ejercicio (orden y limpieza). Por falta de orden, limpieza o mala redacción podrá bajarse la calificación.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Indique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones, justificando razonadamente su respuesta:
a
Un orbital puede estar ocupado por dos electrones con los cuatro números cuánticos iguales.0,4 pts
b
El flúor es el elemento neutro más electronegativo de toda la tabla periódica.0,4 pts
c
El ion SrX2+\ce{Sr^{2+}} tiene el mismo número de electrones que el átomo de estroncio neutro.0,4 pts
d
La energía de red del compuesto iónico KCl\ce{KCl} es más negativa que la energía de red del compuesto iónico LiI\ce{LiI}.0,4 pts
e
Los sólidos de red covalente atómica, como el diamante, presentan puntos de fusión muy elevados.0,4 pts

Ejercicio 2

2
2 puntos
Una muestra impura de 100 g100\,\text{g} de sulfuro de hierro(II) reacciona con un rendimiento del 80%80\% con una disolución acuosa de ácido clorhídrico en exceso para dar lugar a una disolución de cloruro de hierro(II) y sulfuro de hidrógeno. Si se recogen 20 litros20\,\text{litros} de sulfuro de hidrógeno a 25 ∘C25\,^\circ\text{C} y 1 atm1\,\text{atm} de presión:
Datos
  • Masas atómicas: Fe=55,8\text{Fe} = 55{,}8
  • S=32,1\text{S} = 32{,}1
  • Cl=35,5 g/mol\text{Cl} = 35{,}5\,\text{g/mol}
  • R=0,082 L⋅atm⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
a
Calcule la pureza de la muestra de sulfuro de hierro(II) inicial.1 pt
b
Calcule la masa de cloruro de hierro(II) resultante de la reacción del apartado a.0,5 pts
c
Indique el número de moles del reactivo en exceso que se consumen en la reacción del apartado a.0,5 pts

Ejercicio 3

3
2 puntos
En un laboratorio se disponen de dos electrodos metálicos de aluminio y hierro, así como de dos disoluciones 1 M1\,\text{M} de FeClX2\ce{FeCl2} y AlClX3\ce{AlCl3}. Responda a las siguientes cuestiones:
Datos
  • E0(AlX3+/Al)=−1,66 VE^0(\ce{Al^{3+}/Al}) = -1{,}66\,\text{V}
  • E0(FeX2+/Fe)=−0,44 VE^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}
a
Diga cómo se podría construir una pila con estos electrodos y disoluciones, indicando el ánodo, el cátodo y el sentido del movimiento de los electrones.0,75 pts
b
Calcule el potencial estándar de la pila.0,75 pts
c
¿Qué es la electrólisis?0,5 pts

Ejercicio 4

4
2 puntos
La densidad del ácido clorhídrico concentrado comercial en disolución acuosa es de 1,18 g/mL1{,}18\,\text{g/mL} y tiene una riqueza en peso de HCl\ce{HCl} del 35% (m/m)35\%\,(\text{m/m}), es decir, 35 gramos35\,\text{gramos} de HCl\ce{HCl} por cada 100 gramos100\,\text{gramos} de disolución. Responda a las siguientes cuestiones:
Datos
  • Masas atómicas: H=1,0\text{H} = 1{,}0
  • Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • N=14,0 g/mol\text{N} = 14{,}0\,\text{g/mol}
a
Se desea preparar una disolución acuosa de 7 L7\,\text{L} con una concentración 0,8 M0{,}8\,\text{M}. Calcule el volumen de HCl\ce{HCl} comercial necesario para preparar dicha disolución.0,75 pts
b
El HCl\ce{HCl} reacciona rápidamente con amoniaco (azano) en una reacción de neutralización ácido-base para dar lugar a cloruro de amonio. ¿Qué cantidad de HCl\ce{HCl} 0,8 M0{,}8\,\text{M}, en mililitros, es necesaria para que reaccionen completamente 100 mL100\,\text{mL} de una disolución de amoniaco (azano) 0,3 M0{,}3\,\text{M}? ¿Cuántos gramos de cloruro de amonio se producirán?0,75 pts
c
Sabiendo que el amoniaco o azano es una base débil, determine cualitativamente el carácter ácido, básico o neutro de la disolución resultante de cloruro de amonio del apartado b.0,5 pts

Ejercicio 5

5
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre isomería orgánica:
a
Ponga un ejemplo de una molécula orgánica que presente isomería espacial (estereoisomería cis/trans) y que tenga una función alcohol.0,5 pts
b
Ponga un ejemplo de una molécula que presente isomería óptica y que tenga una función amina. Identifique el carbono asimétrico en dicha molécula.0,25 pts
c
Indique con la fórmula desarrollada, cuatro de los isómeros de un compuesto orgánico con fórmula molecular CX3HX6O\ce{C3H6O} y nombre correctamente dichos compuestos.1,25 pts

Ejercicio 6

6
2 puntos
Ordene razonadamente las siguientes especies químicas:
a
En orden creciente de puntos de fusión: ClX2\ce{Cl2}, HX2O\ce{H2O}, SiOX2\ce{SiO2}, CClX4\ce{CCl4}.0,5 pts
b
En orden creciente de polaridad de enlace: Cl−Cl\ce{Cl-Cl}, C−Cl\ce{C-Cl}, C−F\ce{C-F}.0,5 pts
c
En orden decreciente de afinidad electrónica: Ar\ce{Ar}, Cl\ce{Cl}, F\ce{F}.0,5 pts
d
En orden decreciente de radio iónico: NX3−\ce{N^{3-}}, FX−\ce{F^-}, OX2−\ce{O^{2-}}.0,5 pts

Ejercicio 7

7
2 puntos
La reacción directa de la especie A y la especie B para dar lugar a C es de primer orden con respecto a ambos reactivos. Cuando la concentración de A es 0,10 mol⋅L−10{,}10\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1} y la de B es 0,25 mol⋅L−10{,}25\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}, la velocidad de la reacción es igual a 2,5⋅10−3 mol⋅L−1⋅s−12{,}5 \cdot 10^{-3}\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}.
a
Determine el valor de la constante de velocidad de la reacción.0,5 pts
b
Calcule la velocidad de reacción cuando duplicamos las concentraciones de A y B.0,5 pts
c
Si se añade un catalizador positivo, la constante de velocidad de la reacción catalizada es el doble que la de la reacción no catalizada. Determine la velocidad de reacción para las concentraciones: [A]=0,15 mol⋅L−1[\ce{A}] = 0{,}15\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1} y [B]=0,50 mol⋅L−1[\ce{B}] = 0{,}50\,\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}.0,5 pts
d
Indique razonadamente cómo variará la velocidad de reacción si se disminuye la temperatura.0,5 pts

Ejercicio 8

8
2 puntos
La descomposición de un compuesto en estado gaseoso A tiene lugar a alta temperatura según la reacción:A(g)⇌B(g)+C(g)\ce{A(g) <=> B(g) + C(g)}A 400 ∘C400\,^\circ\text{C} la constante de equilibrio KcK_c es igual a 0,150{,}15. Si se introducen 22 moles de A en un matraz cerrado de 2 L2\,\text{L} y se deja al sistema que alcance el equilibrio:
Datos
  • R=0,082 L⋅atm⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
a
Calcule las concentraciones de todas las especies (A, B y C) en el equilibrio.0,75 pts
b
Calcule la KpK_p y la presión total del sistema en el equilibrio.0,75 pts
c
¿Hacia dónde se desplazará el equilibrio si el volumen del recipiente se reduce a la mitad?0,5 pts

Ejercicio 9

9
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre solubilidad:
Datos
  • Masas atómicas: Ag=107,9\text{Ag} = 107{,}9
  • Cl=35,5 g/mol\text{Cl} = 35{,}5\,\text{g/mol}
a
Se dispone de 100 mL100\,\text{mL} de una disolución de nitrato de plata 0,1 M0{,}1\,\text{M} y de 100 mL100\,\text{mL} de una disolución de cloruro de sodio 0,1 M0{,}1\,\text{M}. Sabiendo que el producto de solubilidad del cloruro de plata es 1,6⋅10−101{,}6 \cdot 10^{-10} a 25 ∘C25\,^\circ\text{C}, determine si precipitará cloruro de plata al mezclar dichas disoluciones (asumiendo que los volúmenes son aditivos).1 pt
b
Calcule la solubilidad del cloruro de plata en agua pura a 25 ∘C25\,^\circ\text{C}.0,5 pts
c
Defina brevemente qué se entiende por disolución saturada, insaturada o sobresaturada.0,5 pts

Ejercicio 10

10
2 puntos
Dados los siguientes compuestos orgánicos: 1) but-1-en-1-ol 2) but-2-en-1-ol 3) 3-metilpent-1-ino 4) 1-metilciclohex-1-eno
a
Indique razonadamente cuáles de estos compuestos pueden presentar estereoisomería geométrica (cis/trans).1 pt
b
Indique razonadamente cuáles de estos compuestos pueden presentar isomería óptica.1 pt