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la cuevadel empollón
QuímicaCastilla y LeónPAU 2013Ordinaria

Química · Castilla y León 2013

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • 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\text{mol L}^{-1}
  • Carga elemental (ee): 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 (uu): 1,661⋅10−27 kg1{,}661 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Constante de Faraday (FF): 96490 C mol−196490\,\text{C mol}^{-1}
  • Constante molar de los gases (RR): 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 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.
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones:
a
Escriba las estructuras de Lewis para las siguientes moléculas: CHX4\ce{CH4}, NHX3\ce{NH3}, SOX2\ce{SO2}, HX2CO\ce{H2CO}0,8 pts
b
¿Qué geometría cabe esperar para cada una de ellas utilizando el modelo de repulsión entre pares de electrones de la capa de valencia?0,8 pts
c
Nombre las moléculas del apartado a)0,4 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
En la combustión de azufre se produce dióxido de azufre con un rendimiento del 80%80\%.
a
Escriba la reacción ajustada.0,5 pts
b
Si se desean quemar 300 g300\,\text{g} de azufre. ¿Qué volumen de dióxido de azufre se produce, medido en condiciones normales?0,8 pts
c
Calcule los gramos de azufre que se precisan para obtener 5 g5\,\text{g} de dióxido de azufre.0,7 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Calcule la concentración de iones OHX−\ce{OH-} en las siguientes disoluciones acuosas:
a
NaOH\ce{NaOH}, 0,01 M0{,}01\,\text{M}.0,6 pts
b
HCl\ce{HCl}, 0,002 M0{,}002\,\text{M}.0,7 pts
c
HNOX3\ce{HNO3}, cuyo pH\text{pH} es igual a 44.0,7 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se pretende obtener etileno a partir de grafito e hidrógeno a 25∘C25^\circ\text{C} y a una atmósfera de presión, según la reacción:2 C(grafito)+2 HX2(g)→CX2HX4(g)\ce{2C(grafito) + 2H2(g) -> C2H4(g)}Calcule:
Datos
  • ΔHf,CX2HX4(g)o=52,5 kJ/mol\Delta H^o_{f, \ce{C2H4(g)}} = 52{,}5\,\text{kJ/mol}
  • SC(grafito)o=5,7 J/K⋅molS^o_{\ce{C(grafito)}} = 5{,}7\,\text{J/K} \cdot \text{mol}
  • SHX2(g)o=130,6 J/K⋅molS^o_{\ce{H2(g)}} = 130{,}6\,\text{J/K} \cdot \text{mol}
  • SCX2HX4(g)o=219,2 J/K⋅molS^o_{\ce{C2H4(g)}} = 219{,}2\,\text{J/K} \cdot \text{mol}
a
La entalpía de reacción en las condiciones estándar. ¿La reacción es exotérmica o endotérmica?0,8 pts
b
La variación de energía libre de Gibbs en las condiciones estándar. ¿Es espontánea la reacción en las condiciones dadas?1,2 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
El ácido hipocloroso (HClO\ce{HClO}) reacciona con fósforo blanco (PX4\ce{P4}) produciéndose ácido ortofosfórico (HX3POX4\ce{H3PO4}) y ácido clorhídrico (HCl\ce{HCl}).
a
Escriba las semirreaciones de oxidación y reducción.0,8 pts
b
Ajuste las reacciones iónica y molecular por el método del ión-electrón.1,2 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Dados los elementos: N\ce{N}, F\ce{F}, Na\ce{Na}, Si\ce{Si}, cuyos números másicos son 1414, 1919, 2323 y 2828 respectivamente:
a
Escriba su configuración electrónica ordenada.0,8 pts
b
Indique el número de protones, neutrones y electrones de cada uno.0,4 pts
c
Ordénelos de menor a mayor electronegatividad, razonando la respuesta.0,4 pts
d
Ordénelos de menor a mayor radio atómico, razonando la respuesta.0,4 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Se quieren preparar 250 mL250\,\text{mL} de una disolución de ácido clorhídrico 0,2 M0{,}2\,\text{M}. Para ello se utiliza un reactivo de laboratorio donde en su etiqueta, entre otros datos, se encuentra lo siguiente: Ácido clorhídrico 35 %35\,\% en masa; 1 L≈1,19 kg1\,\text{L} \approx 1{,}19\,\text{kg}. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
¿Qué volumen es necesario tomar del reactivo de laboratorio?1,5 pts
b
Describa cómo procedería para preparar la disolución pedida.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La constante de equilibrio, KcK_c, a 200∘C200^\circ\text{C} para la reacción PClX5(g)⇌PClX3(g)+ClX2(g)\ce{PCl5(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{PCl3(g)} + \ce{Cl2(g)} es 0,0150{,}015. En un recipiente cerrado de 10 L10\,\text{L} se introducen, a dicha temperatura, 5 moles5\,\text{moles} de PClX5\ce{PCl5} y 1 mol1\,\text{mol} de PClX3\ce{PCl3}. El sistema evoluciona hasta alcanzar el equilibrio a la misma temperatura. Calcule:
a
Las concentraciones de cada especie en el equilibrio.1,2 pts
b
El valor de KpK_p.0,4 pts
c
La presión total en el equilibrio.0,4 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
La constante del producto de solubilidad del hidróxido de magnesio Mg(OH)X2\ce{Mg(OH)2} es Ks=1,5⋅10−11K_s = 1{,}5 \cdot 10^{-11}. Calcule:
a
La solubilidad del hidróxido de magnesio.0,8 pts
b
El pH\text{pH} de una disolución saturada de Mg(OH)X2\ce{Mg(OH)2}.0,6 pts
c
La concentración máxima de MgX2+\ce{Mg^{2+}} en una disolución de Mg(OH)X2\ce{Mg(OH)2}, si el pH\text{pH} es igual a 99.0,6 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Una pila Daniell está formada por un electrodo de cinc sumergido en una solución de sulfato de cinc y un electrodo de cobre introducido en una solución de sulfato de cobre (II). Los dos electrodos están unidos por un conductor externo.
a
Dibuje el esquema de la pila, incorporando el elemento que falta para cerrar el circuito, explicando qué función realiza. Escriba las reacciones de oxidación y reducción y en qué electrodo se producen.1,5 pts
b
Calcule la fuerza electromotriz estándar de la pila.0,5 pts
Datos
  • EZnX2+/Zno=−0,76 VE^o_{\ce{Zn^{2+}/Zn}} = -0{,}76\,\text{V}
  • ECuX2+/Cuo=+0,34 VE^o_{\ce{Cu^{2+}/Cu}} = +0{,}34\,\text{V}
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