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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2021Ordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2021

10 ejercicios

Instrucciones

BAREMO DEL EXAMEN: El examen consta de dos bloques: bloque I de cuatro problemas (se deben contestar únicamente 2) y bloque II de seis cuestiones (se deben contestar únicamente 3). Cada problema o cuestión tiene una puntuación máxima de 2 puntos. Únicamente se corregirán los 2 primeros problemas y las 3 primeras cuestiones respondidos en el examen escrito. Se permite el uso de calculadoras siempre que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.

Ejercicio 1 · Bloque I

1Bloque I
2 puntos
Bloque I
Una aleación empleada en la construcción de estructuras para aviones posee un 93,7 %93{,}7\,\% en masa de aluminio, siendo el resto cobre. La aleación tiene una densidad de 2,85 g⋅cm−32{,}85\,\text{g} \cdot \text{cm}^{-3}. Una pieza de 0,691 cm30{,}691\,\text{cm}^3 de esta aleación reacciona con un exceso de ácido clorhídrico de acuerdo con la siguiente ecuación (no ajustada):Al(s)+HCl(ac)→AlClX3(ac)+HX2(g)\ce{Al(s) + HCl(ac) -> AlCl3(ac) + H2(g)}Suponiendo que todo el aluminio reacciona con este ácido, mientras que el cobre no lo hace en absoluto:
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1,0H = 1{,}0
  • Al=27,0Al = 27{,}0
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
a
Determine la masa (en grams) de dihidrógeno obtenida.1 pt
b
Calcule la composición porcentual en masa de otra aleación de aluminio y cobre, de densidad 2,75 g⋅cm−32{,}75\,\text{g} \cdot \text{cm}^{-3}, sabiendo que una pieza de 0,540 cm30{,}540\,\text{cm}^3 de la misma consume 132,0 mL132{,}0\,\text{mL} de una disolución de ácido clorhídrico 1,0 M1{,}0\,\text{M} para que se complete la reacción.1 pt
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Ejercicio 1 · Bloque II

1Bloque II
2 puntos
Bloque II
Considere los elementos A(Z=16)A (Z = 16) y B(Z=19)B (Z = 19) y conteste a las siguientes cuestiones:
a
A partir de la configuración electrónica, indique el grupo y el periodo de la tabla periódica al que pertenece cada elemento.0,5 pts
b
Indique razonadamente el elemento que, previsiblemente, tendrá un mayor radio atómico.0,5 pts
c
Indique razonadamente el elemento que, previsiblemente, tendrá una menor primera energía de ionización.0,5 pts
d
Proponga la fórmula molecular del compuesto que se formará, de manera preferente, cuando se combinen ambos elementos. Indique qué tipo de enlace se establece. Razone las respuestas.0,5 pts
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Ejercicio 2 · Bloque I

2Bloque I
2 puntos
Bloque I
El dióxido de carbono, COX2\ce{CO2}, reacciona rápidamente con el sulfuro de hidrógeno, HX2S\ce{H2S}, según la ecuación química:COX2(g)+HX2S(g)⇌COS(g)+HX2O(g)\ce{CO2(g) + H2S(g) <=> COS(g) + H2O(g)}En un reactor de 2,52{,}5 litros de capacidad, en el que previamente se ha hecho el vacío y cuya temperatura se mantiene constante a 337 ∘C337\,^{\circ}\text{C}, se colocaron 0,1 mol0{,}1\,\text{mol} de COX2\ce{CO2} y la cantidad suficiente de HX2S\ce{H2S} para que la presión total en el equilibrio fuera de 10 atm10\,\text{atm}. En la mezcla final en el equilibrio había 0,01 mol0{,}01\,\text{mol} de HX2O\ce{H2O}. Calcule:
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}
a
La concentración, en mol⋅L−1\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}, de COX2\ce{CO2} y de HX2S\ce{H2S} que hay en el reactor en el equilibrio.1 pt
b
El valor de las constantes KpK_p y KcK_c.1 pt
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Ejercicio 2 · Bloque II

2Bloque II
2 puntos
Bloque II
Considere las moléculas de amoníaco, NHX3\ce{NH3}, metano, CHX4\ce{CH4}, y metanal, HX2CO\ce{H2CO}.
Datos
  • Números atómicos: Z(H)=1Z(H) = 1
  • Z(C)=6Z(C) = 6
  • Z(N)=7Z(N) = 7
  • Electronegatividad de Pauling: H=2,20H = 2{,}20
  • C=2,55C = 2{,}55
  • N=3,44N = 3{,}44
a
Dibuje la estructura electrónica de Lewis de cada una de las tres moléculas.0,6 pts
b
Discuta razonadamente la geometría molecular de las tres especies.0,6 pts
c
Indique razonadamente la hibridación de los átomos de C.0,2 pts
d
Justifique si las moléculas son polares o apolares.0,6 pts
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Ejercicio 3 · Bloque I

3Bloque I
2 puntos
Bloque I
Al diluir con agua 25 mL25\,\text{mL} de una disolución de fluoruro de hidrógeno, HF\ce{HF}, 6 M6\,\text{M} hasta alcanzar un volumen total de 800 mL800\,\text{mL} se obtiene una disolución de pH=1,94\text{pH} = 1{,}94.
a
Calcule la constante de acidez, KaK_a, para el HF\ce{HF}.1,2 pts
b
Considerando que a 20 mL20\,\text{mL} de la disolución diluida anterior se le añaden 7,5 mL7{,}5\,\text{mL} de NaOH\ce{NaOH} 0,5 M0{,}5\,\text{M}, razone si la disolución resultante será ácida, básica o neutra.0,8 pts
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Ejercicio 3 · Bloque II

3Bloque II
2 puntos
Bloque II
Dado el equilibrio: 2 NHX3(g)⇌NX2(g)+3 HX2(g)ΔH=185 kJ\ce{2NH3(g) <=> N2(g) + 3H2(g)} \quad \Delta H = 185\,\text{kJ}Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a
Al aumentar la temperatura, manteniendo constante el volumen, se favorece la formación de NHX3\ce{NH3}.0,5 pts
b
Al disminuir el volumen del reactor, con la temperatura constante, se favorece la formación de NX2\ce{N2}.0,5 pts
c
Si eliminamos cierta cantidad de HX2\ce{H2}, el equilibrio se desplaza hacia la derecha.0,5 pts
d
Si las concentraciones de las tres especies se duplican, el equilibrio no se desplaza en ningún sentido.0,5 pts
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Ejercicio 4 · Bloque I

4Bloque I
2 puntos
Bloque I
El yodo molecular, IX2\ce{I2}, se puede obtener a partir de la siguiente reacción (no ajustada):KIOX3(ac)+KI(ac)+HX2SOX4(ac)→IX2(ac)+KX2SOX4(ac)+HX2O(l)\ce{KIO3(ac) + KI(ac) + H2SO4(ac) -> I2(ac) + K2SO4(ac) + H2O(l)}
Datos
  • Masas atómicas relativas: H=1,0H = 1{,}0
  • O=16,0O = 16{,}0
  • S=32,1S = 32{,}1
  • K=39,1K = 39{,}1
  • I=126,9I = 126{,}9
a
Escriba las semirreacciones de oxidación y reducción, así como la reacción global ajustada.1 pt
b
Calcule la cantidad (en gramos) de KIOX3\ce{KIO3} que debe añadirse a una disolución que contiene un exceso de KI\ce{KI} y HX2SOX4\ce{H2SO4} para obtener 100 g100\,\text{g} de IX2\ce{I2} en la disolución acuosa resultante.1 pt
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Ejercicio 4 · Bloque II

4Bloque II
2 puntos
Bloque II
A una temperatura determinada, se ha estudiado la transformación del NOX2\ce{NO2} en NX2OX4\ce{N2O4} midiendo las velocidades iniciales de la reacción:2 NOX2(g)→NX2OX4(g)\ce{2NO2(g) -> N2O4(g)}Se ha determinado que, cuando la concentración inicial de NOX2\ce{NO2} es de 0,1 M0{,}1\,\text{M}, la velocidad inicial de la reacción es 1,45⋅10−4 M⋅s−11{,}45 \cdot 10^{-4}\,\text{M} \cdot \text{s}^{-1}, mientras que si la concentración inicial de NOX2\ce{NO2} es de 0,2 M0{,}2\,\text{M}, la velocidad inicial de la reacción resulta ser 5,80⋅10−4 M⋅s−15{,}80 \cdot 10^{-4}\,\text{M} \cdot \text{s}^{-1}. Responda cada una de las siguientes cuestiones:
a
Deduzca la ley de velocidad de la reacción.0,5 pts
b
Calcule la constante de velocidad de la reacción en estas condiciones.0,5 pts
c
Obtenga la velocidad de desaparición de NOX2\ce{NO2} cuando su concentración es 0,15 M0{,}15\,\text{M}.0,5 pts
d
Discuta si la velocidad de la reacción aumentará o disminuirá al reducir la temperatura a la cual tiene lugar.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Bloque II
A partir de los valores del potencial estándar de reducción, responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
Datos
  • Potenciales estándar de reducción, E0 (V):E0(KX+/K)=−2,92E^0\,(\text{V}): E^0(\ce{K+/K}) = -2{,}92
  • E0(CdX2+/Cd)=−0,40E^0(\ce{Cd^{2+}/Cd}) = -0{,}40
  • E0(HX+/HX2)=0,00E^0(\ce{H+/H2}) = 0{,}00
  • E0(AgX+/Ag)=+0,80E^0(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80
a
Considere los metales potasio, cadmio y plata. ¿Cuál/es de ellos será/n solubles en una disolución de HCl\ce{HCl} 1 M1\,M?1 pt
b
¿Qué reacción tendrá lugar si se sumerge una barra de plata en una disolución de KX+(ac)\ce{K+(ac)} 1 M1\,M?0,5 pts
c
¿Qué reacción se producirá si se sumerge una barra de cadmio metálico en una disolución de AgX+(ac)\ce{Ag+(ac)} 1 M1\,M?0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Bloque II
Responda las siguientes cuestiones:
a
Nombre o formule los siguientes compuestos inorgánicos:1 pt
a1
NaHSOX4\ce{NaHSO4}0,2 pts
a2
CaX3(POX4)X2\ce{Ca3(PO4)2}0,2 pts
a3
PbOX2\ce{PbO2}0,2 pts
a4
ácido brómico0,2 pts
a5
sulfuro de sodio0,2 pts
b
Complete las siguientes reacciones:1 pt
b1
CHX3−CHX2−CH=CHX2+HX2→catalizador\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH}{=}\allowbreak\ce{CH2} + \ce{H2} \mathrel{\ce{->[catalizador]}}0,2 pts
b2
n CHX2=CHCl→catalizador\ce{n CH2}{=}\allowbreak\ce{CHCl} \mathrel{\ce{->[catalizador]}}0,2 pts
b3
CHX3−CHX2−COOH+CHX3OH→catalizador\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{COOH} + \ce{CH3OH} \mathrel{\ce{->[catalizador]}}0,2 pts
b4
CHX3−CHX2−CH(OH)−CHX2−CHX3→HX2SOX4,calor\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH(OH)}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH3} \mathrel{\ce{->[H2SO4, calor]}}0,2 pts
b5
CHX3−CHX2−CHX2−Br+NHX3→\ce{CH3}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{Br} + \ce{NH3} \mathrel{\ce{->}}0,2 pts
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