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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2017Extraordinaria

Química · País Vasco 2017

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • Constante de los gases ideales: R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
  • Z(H)=1Z(\ce{H}) = 1
  • Z(C)=6Z(\ce{C}) = 6
  • Z(O)=8Z(\ce{O}) = 8
  • Masas atómicas (u.m.a.): H:1\ce{H}: 1
  • C:12\ce{C}: 12
  • O:16\ce{O}: 16
  • Mg:24,3\ce{Mg}: 24{,}3
  • Al:27\ce{Al}: 27
  • P:31\ce{P}: 31
  • Cl:35,5\ce{Cl}: 35{,}5
Este examen tiene dos opciones. Debes contestar a una de ellas. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. No contestes ninguna pregunta en este impreso. Cada opción consta de cinco preguntas (2 problemas y 3 cuestiones). La calificación máxima (entre paréntesis al final de cada pregunta) 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 datos generales necesarios para completar todas las preguntas se incluyen conjuntamente en el reverso de esta hoja. Aplica únicamente los datos que necesites en cada caso. Los datos específicos están en cada pregunta.

Ejercicio 1 · A · cuestiones

1Opción A
2 puntos
Cuestiones
Considerando los siguientes elementos Z=9Z = 9; Z=11Z = 11; Z=15Z = 15 y Z=17Z = 17:
a
Escribir sus configuraciones electrónicas e indicar la posición de los mismos en la tabla periódica (periodo y grupo).1 pt
b
Ordenar en orden creciente los elementos según su radio atómico. Razonar la respuesta.0,5 pts
c
Ordenar razonadamente los elementos en orden creciente en función de su energía de ionización.0,5 pts
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Ejercicio 1 · A · Problemas

1A · Problemas
2,5 puntos
En un recipiente de 1 L1\,\text{L} al que se hace el vacío, se introducen 6 g6\,\text{g} de pentacloruro de fósforo y se calienta a 250 ∘C250\,^{\circ}\text{C}. El PClX5\ce{PCl5} se vaporiza y se disocia parcialmente según la reacción:PClX5(g)⇌PClX3(g)+ClX2(g)\ce{PCl5(g) <=> PCl3(g) + Cl2(g)}Sabiendo que cuando se alcanza el equilibrio la presión es de 2 atmoˊsferas2\,\text{atmósferas}, calcular:
a
El grado de disociación del PClX5\ce{PCl5}.1 pt
b
El valor de las constantes KcK_c y KpK_p a 250 ∘C250\,^{\circ}\text{C}.1 pt
c
Si se redujera la presión, ¿hacia dónde se desplazaría el equilibrio? ¿Qué efecto tendría en el grado de disociación del PClX5\ce{PCl5}?0,5 pts
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Ejercicio 1 · B · cuestiones

1Opción B
2 puntos
Cuestiones
Se introduce un alambre de cobre en una disolución de AgNOX3\ce{AgNO3} 1 M1\,\text{M}.
Datos
  • Eo(AgX+/Ag)=+0,80 VE^o(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • Eo(CuX2+/Cu)=+0,34 VE^o(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}
  • Eo(AuX3+/Au)=+1,50 VE^o(\ce{Au^{3+}/Au}) = +1{,}50\,\text{V}
a
¿Tendrá lugar la siguiente reacción: AgX+(aq)+Cu(s)→Ag(s)+CuX2+\ce{Ag+(aq)} + \ce{Cu(s)} \mathrel{\ce{->}} \ce{Ag(s)} + \ce{Cu^{2+}}?0,75 pts
b
En la ecuación propuesta en el apartado anterior, ¿quién actuaría como agente oxidante?0,75 pts
c
En el caso de que el alambre fuera de oro, ¿tendría lugar la reacción?0,5 pts
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Ejercicio 1 · B · Problemas

1B · Problemas
2,5 puntos
En la combustión de 1 mol1\,\text{mol} de acetileno CX2HX2\ce{C2H2} en condiciones estándar y según la reacción indicada, se desprenden 1299,4 kJ1299{,}4\,\text{kJ}.CX2HX2(g)+52 OX2(g)→2 COX2(g)+HX2O(l)\ce{C2H2(g) + 5/2 O2(g) -> 2CO2(g) + H2O(l)}Calcular:
Datos
  • ΔHfo(COX2(g))=−393,8 kJ⋅mol−1\Delta H_f^o(\ce{CO2(g)}) = -393{,}8\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}
  • ΔHfo(HX2O(l))=−285,8 kJ⋅mol−1\Delta H_f^o(\ce{H2O(l)}) = -285{,}8\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}
a
La entalpía de formación estándar del acetileno.1 pt
b
Sabiendo que la variación de entropía de la reacción es ΔS∘=−216,3 J⋅K−1\Delta S^{\circ} = -216{,}3\,\text{J}\cdot\text{K}^{-1}, ¿podemos afirmar que la reacción es espontánea en esas condiciones?0,75 pts
c
¿Qué cantidad de calor se desprenderá al quemar 40 g40\,\text{g} de acetileno?0,75 pts
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Ejercicio 2 · A · cuestiones

2Opción A
1,5 puntos
Cuestiones
La solubilidad del hidróxido de magnesio Mg(OH)X2\ce{Mg(OH)2} a 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C} es 0,009 g/L0{,}009\,\text{g/L}. Calcular:
a
Las concentraciones de los iones MgX2+\ce{Mg^{2+}} y OHX−\ce{OH-} en la disolución saturada.0,75 pts
b
El producto de solubilidad a esa temperatura.0,75 pts
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Ejercicio 2 · A · Problemas

2A · Problemas
2,5 puntos
Considerando la siguiente ecuación:Al+KClOX3+HCl(aq)→KCl+AlClX3+HX2O\ce{Al + KClO3 + HCl(aq) -> KCl + AlCl3 + H2O}
a
Escribir y ajustar las semireacciones de oxidación y de reducción por el método del ion-electrón.0,5 pts
b
Indicar razonadamente el agente oxidante y el reductor.0,5 pts
c
Escribir la reacción molecular ajustada.0,75 pts
d
¿Cuántos gramos de Al\ce{Al} reaccionarán con 300 mL300\,\text{mL} de una disolución de clorato potásico 0,2 M0{,}2\,\text{M}?0,75 pts
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Ejercicio 2 · B · cuestiones

2Opción B
1,5 puntos
Cuestiones
El metanol se obtiene a escala industrial por hidrogenación del monóxido de carbono según la reacción siguiente:CO(g)+2 HX2(g)⇌CHX3OH(g)ΔH=−125 kJ⋅mol−1\ce{CO(g) + 2H2(g) <=> CH3OH(g)} \quad \Delta H = -125\,\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}Razonar si la concentración de metanol aumentará en los siguientes casos:
a
Al aumentar la temperatura.0,5 pts
b
Al adicionar un catalizador.0,5 pts
c
Al aumentar la concentración de hidrógeno.0,5 pts
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Ejercicio 2 · B · Problemas

2B · Problemas
2,5 puntos
Se prepara una disolución añadiendo agua al ácido acético hasta que el pH=3\text{pH} = 3. Teniendo en cuenta que el volumen final de la disolución es 0,4 L0{,}4\,\text{L}, calcular:
Datos
  • Ka(CHX3COOH)=1,8⋅10−5K_a(\ce{CH3COOH}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
a
La concentración molar inicial de ácido acético en la disolución.1 pt
b
El grado de ionización del ácido acético.0,75 pts
c
El volumen de NaOH\ce{NaOH} 1 M1\,\text{M} necesario para neutralizar la disolución de ácido acético.0,75 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1,5 puntos
Cuestiones
Completar las siguientes reacciones nombrando los productos obtenidos e indicando de qué tipo de reacción se trata:
a
CHX3CHX2CHX2OH→HX+,Δ\ce{CH3CH2CH2OH} \mathrel{\ce{->[H+, \Delta]}}0,5 pts
b
CHX3CHX2OH+HCOOH→\ce{CH3CH2OH} + \ce{HCOOH} \mathrel{\ce{->}}0,5 pts
c
CHX2=CHCHX2CHX3+HBr→\ce{CH2}{=}\allowbreak\ce{CHCH2CH3} + \ce{HBr} \mathrel{\ce{->}}0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1,5 puntos
Cuestiones
El dióxido de carbono (COX2)(\ce{CO2}) es una molécula apolar, mientras que el agua (HX2O)(\ce{H2O}) es una molécula polar. Justificar las respuestas.
a
Explicar la polaridad a partir de la geometría molecular.0,75 pts
b
Confirmar estas geometrías empleando las estructuras de Lewis y aplicando la teoría de repulsión de pares electrónicos de valencia.0,75 pts
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