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la cuevadel empollón
QuímicaCastilla y LeónPAU 2011Ordinaria

Química · Castilla y León 2011

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • Carga elemental (e): 1,602⋅10−19 C1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • Constante de Avogadro (NaN_a): 6,022⋅1023 mol−16{,}022 \cdot 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
  • Unidad de masa atómica (u): 1,661⋅10−27 kg1{,}661 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Constante de Faraday (F): 96490 C mol−196490\,\text{C mol}^{-1}
  • Constante molar de los gases (R): 8,314 J mol−1 K−1=0,082 atm dm3 mol−1 K−18{,}314\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 0{,}082\,\text{atm dm}^3\,\text{mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
  • 1 atm=760 mmHg=1,013⋅105 Pa1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg} = 1{,}013 \cdot 10^5\,\text{Pa}
  • 1 cal=4,184 J1\,\text{cal} = 4{,}184\,\text{J}
  • 1 eV=1,602⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
El examen incluye tabla periódica, tabla constantes como anexo. El alumno deberá contestar a uno de los dos bloques A o B con sus problemas y cuestiones. Cada bloque consta de cinco preguntas. Cada una de las preguntas puntuará como máximo dos puntos. 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 valores de las constantes de equilibrio que aparecen en los problemas deben entenderse que hacen referencia a presiones expresadas en atmósferas y concentraciones expresadas en mol L⁻¹. El alumno deberá utilizar los valores de los números atómicos, masas atómicas y constantes universales que se le suministran con el examen.
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Ejercicio 1

1
2 puntos
En los siguientes átomos: Be, O, Al y Ni.
a
Escriba su configuración electrónica ordenada.0,8 pts
b
Escriba para cada uno, los cuatro números cuánticos de su electrón diferenciador. (Electrón que le diferencia del átomo de número atómico anterior).0,8 pts
c
¿Cuántos electrones de valencia tiene cada uno?0,4 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
En un recipiente de 5 L5\,\text{L}, se produce la reacción HX2(g)+IX2(g)⇌2 HI(g)\ce{H2(g)} + \ce{I2(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{2HI(g)}. A 397 ∘C397\,^\circ\text{C} se encuentran en equilibrio 0,02 moles0{,}02\,\text{moles} de HX2\ce{H2}, 0,02 moles0{,}02\,\text{moles} de IX2\ce{I2} y 0,16 moles0{,}16\,\text{moles} de HI\ce{HI}. Calcule y responda razonadamente:
a
Las constantes de equilibrio KcK_c y KpK_p.0,8 pts
b
La presión parcial de cada componente en el equilibrio.0,4 pts
c
¿Cómo evoluciona el equilibrio al aumentar la presión total del sistema, si mantenemos constante la temperatura?0,4 pts
d
¿Cómo evoluciona el sistema al añadir hidrógeno, suponiendo constante la temperatura?0,4 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
A 400 mL400\,\text{mL} de una disolución 0,1 M0{,}1\,\text{M} de NaOH\ce{NaOH} le añadimos 250 mL250\,\text{mL} de una disolución de HCl\ce{HCl} 0,2 M0{,}2\,\text{M}. Calcule, suponiendo que los volúmenes son aditivos:
a
El pH de la disolución resultante.1 pt
b
El volumen de una disolución 0,4 M0{,}4\,\text{M} de NaOH\ce{NaOH} que es necesario para neutralizar la disolución resultante anterior.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Un compuesto orgánico está formado por carbono, hidrógeno y oxígeno, siendo su composición centesimal 68,85 %68{,}85\,\%, 4,92 %4{,}92\,\% y 26,23 %26{,}23\,\%, respectivamente. Su masa molecular es 122,13 g/mol122{,}13\,\text{g/mol}. Calcule:
a
La fórmula molecular del compuesto.1 pt
b
La reacción química de combustión ajustada.0,4 pts
c
El volumen de COX2\ce{CO2} que se obtiene, medido en condiciones normales, al quemar de forma completa 61,06 gramos61{,}06\,\text{gramos} del compuesto orgánico.0,6 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
El sulfuro de cobre (II) sólido (CuS\ce{CuS}) reacciona con ácido nítrico diluido (HNOX3\ce{HNO3}) produciendo, entre otros compuestos, azufre sólido (S\ce{S}) y monóxido de nitrógeno gas (NO\ce{NO}).
a
Ajuste la reacción iónica y molecular por el método del ión-electrón.1,5 pts
b
Calcule el número de moles de NO\ce{NO} que se producen cuando reaccionan de forma completa 430,29 g430{,}29\,\text{g} de CuS\ce{CuS}.0,5 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Conteste, razonando la respuesta, a las siguientes cuestiones:
a
¿Qué tipo de enlace cabe esperar en cada una de las siguientes especies químicas? NaCl\ce{NaCl}, ClX2\ce{Cl2}, CHX4\ce{CH4} y Fe\ce{Fe}.0,8 pts
b
¿Cuál será el estado de agregación de cada una de las especies anteriores?0,6 pts
c
¿Cuáles se disolverán en agua?0,6 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
El cloruro de hidrógeno se obtiene en la industria mediante la reacción de cloruro sódico sólido (NaCl\ce{NaCl}) con ácido sulfúrico concentrado, obteniéndose en la reacción global, sulfato de sodio sólido (NaX2SOX4\ce{Na2SO4}) y cloruro de hidrógeno gas. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
Escriba la reacción química ajustada.0,5 pts
b
Calcule la cantidad de cloruro de hidrógeno que se obtiene cuando se tratan 1000 kg1000\,\text{kg} de NaCl\ce{NaCl} con 700 L700\,\text{L} de ácido sulfúrico del 96 %96\,\% de riqueza y densidad 1,84 kg/L1{,}84\,\text{kg/L}.1 pt
c
La molaridad de la solución resultante al disolver todo el gas HCl\ce{HCl} obtenido en 35000 L35000\,\text{L} de agua, suponiendo que al disolverse no hay variación de volumen.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Nombre o formule los siguientes compuestos:
a
Nombre los siguientes compuestos: CHX2=CH−CHX3\ce{CH2=CH-CH3}; CHX2OH−CHX2−CHX2−CHX2OH\ce{CH2OH-CH2-CH2-CH2OH}; CHX3−O−CX6HX5\ce{CH3-O-C6H5}; CHX3−CO−CHX3\ce{CH3-CO-CH3}; CHX3−CHX2−COOCHX3\ce{CH3-CH2-COOCH3}.1 pt
b
Formule los siguientes compuestos: 2-metilheptano; 1,3-butadieno; fenol; ácido propanoico; etilamina.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Un residuo industrial que contiene una concentración de CdX2+\ce{Cd^{2+}} de 1,1 mg/L1{,}1\,\text{mg/L} se vierte en un depósito, con objeto de eliminar parte del CdX2+\ce{Cd^{2+}} precipitándolo con un hidróxido, en forma de Cd(OH)X2\ce{Cd(OH)2}. Calcule:
Datos
  • Ks(Cd(OH)X2)=1,2⋅10−14K_s(\ce{Cd(OH)2}) = 1{,}2 \cdot 10^{-14}
a
El pH necesario para iniciar la precipitación.1,2 pts
b
La concentración de CdX2+\ce{Cd^{2+}}, en mg/L\text{mg/L}, cuando el pH es igual a 12.0,8 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
En el aire se encuentran, entre otros gases, nitrógeno y oxígeno. Consideremos que reaccionan a 298 K298\,\text{K} según la reacción: NX2(g)+OX2(g)→2 NO(g)\ce{N2(g)} + \ce{O2(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2NO(g)}
Datos
  • ΔHf0(NO(g))=90,3 kJ/mol\Delta H^0_f(\ce{NO(g)}) = 90{,}3\,\text{kJ/mol}
  • S0(NX2(g))=191,5 J/mol⋅KS^0(\ce{N2(g)}) = 191{,}5\,\text{J/mol} \cdot \text{K}
  • S0(OX2(g))=205,0 J/mol⋅KS^0(\ce{O2(g)}) = 205{,}0\,\text{J/mol} \cdot \text{K}
  • S0(NO(g))=210,6 J/mol⋅KS^0(\ce{NO(g)}) = 210{,}6\,\text{J/mol} \cdot \text{K}
a
A 298 K298\,\text{K}, ¿es espontánea la reacción?1,5 pts
b
Suponiendo que los valores de entalpía y entropía de reacción apenas varían con la temperatura, ¿a partir de qué temperatura sería espontánea dicha reacción?0,5 pts
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