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la cuevadel empollón
QuímicaNavarraPAU 2023Extraordinaria

Química · Navarra 2023

10 ejercicios

Instrucciones

Se presenta una única agrupación de diez preguntas, A1 a A5 y B1 a B5, de las que el alumno deberá responder a cinco de ellas, a su elección. Cada pregunta tiene un valor de 2 puntos. El valor de cada uno de los apartados viene escrito al terminar su enunciado. Se valorará la concreción de las respuestas, la capacidad de síntesis, la claridad y la coherencia de la exposición y la presentación del ejercicio. Se estimará la inclusión de diagramas, esquemas, dibujos, etc. Se valorará el correcto dominio de la nomenclatura y unidades químicas. Se valorará que los resultados de los distintos ejercicios sean obtenidos paso a paso y debidamente razonados. Se valorará el correcto planteamiento de los ejercicios y problemas, así como la obtención de los resultados numéricos correctos.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
La configuración electrónica en su estado fundamental del elemento X es 1sX2 2sX2 2pX6 3sX2 3pX6 4sX2\ce{1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2} y la del elemento Y es 1sX2 2sX2 2pX6 3sX2 3pX6 4sX2 3dX10 4pX5\ce{1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^5}.
i
Indique los números cuánticos que describen el orbital en donde se encuentra el electrón diferenciador del elemento Y, explicando su decisión y represente dicho orbital.1 pt
ii
Justifique los iones que formarán preferentemente X e Y, así como el tipo de enlace que se establecerá cuando se combinen, indicando la fórmula del compuesto formado.0,5 pts
iii
Justifique qué elemento presentará un mayor radio atómico.0,5 pts
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Considere las moléculas: CX2HX2\ce{C2H2}, NHX3\ce{NH3}, CHX4\ce{CH4} y CX2HX4\ce{C2H4}.
Datos
  • Números atómicos: H=1H=1
  • C=6C=6
  • N=7N=7
i
Describa y justifique la hibridación de los átomos centrales de las siguientes moléculas: CX2HX2\ce{C2H2}, NHX3\ce{NH3}, CHX4\ce{CH4} y CX2HX4\ce{C2H4}.1 pt
ii
Justifique en dichas moléculas su momento dipolar e indique si alguna de ellas podría formar puentes de hidrógeno.1 pt
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
En un recipiente de 2 litros a 100∘C100^\circ\text{C} se introducen 0,20{,}2 moles de NX2OX4\ce{N2O4} y 0,40{,}4 moles de NOX2\ce{NO2}. Sabiendo que a esa temperatura el valor de KcK_c es 0,2120{,}212 para la reacción NX2OX4(g)⇌2 NOX2(g)\ce{N2O4(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{2NO2(g)}:
i
Justifique en qué sentido evolucionará la reacción hasta alcanzar el equilibrio.0,5 pts
ii
Calcule las concentraciones de las dos sustancias en el equilibrio.1 pt
iii
El tetraóxido de dinitrógeno es un gas incoloro, mientras que el dióxido de nitrógeno tiene un color rojizo. Si introducimos el recipiente con la mezcla de los dos gases en equilibrio en un baño de agua y hielo, la mezcla va perdiendo color. Por el contrario, si introducimos el recipiente en un baño a 120∘C120^\circ\text{C}, la mezcla toma un color más rojizo. Justifique si la reacción en sentido directo es endotérmica o exotérmica.0,5 pts
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Considere el equilibrio de solubilidad del yoduro de plomo (II).
Datos
  • Kps(yoduro de plomo (II))=8,5⋅10−9K_{ps}(\text{yoduro de plomo (II)}) = 8{,}5 \cdot 10^{-9}
i
Escriba el equilibrio de disociación del yoduro de plomo (II) y la expresión de su constante de solubilidad.0,5 pts
ii
Calcule la solubilidad del yoduro de plomo en agua.0,75 pts
iii
Justifique qué efecto tendría en la solubilidad del yoduro de plomo añadir yoduro sódico, que se disocia completamente, a la disolución.0,25 pts
iv
Indique si en una disolución acuosa con una concentración 0,00070{,}0007 M de iones yoduro y 0,0050{,}005 M de iones PbX2+\ce{Pb^{2+}} se observará formación de precipitado de yoduro de plomo.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Se valoraron 25,025{,}0 mL de una disolución acuosa de amoniaco con una disolución acuosa de ácido acético 0,350{,}35 M alcanzándose el punto de equivalencia tras añadir 18,018{,}0 mL de dicha disolución ácida.
Datos
  • Kb(amoniaco)=1,8⋅10−5K_b(\text{amoniaco}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Ka(aˊcido aceˊtico)=1,8⋅10−5K_a(\text{ácido acético}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
  • Kw=1,0⋅10−14K_w = 1{,}0 \cdot 10^{-14}
i
Indique todos los equilibrios presentes tanto en la disolución inicial de amoniaco como en la disolución inicial de ácido acético.0,5 pts
ii
Calcule el pH de la disolución inicial de amoniaco.0,75 pts
iii
Justifique el carácter ácido, básico o neutro de la disolución en el punto de equivalencia.0,75 pts
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
En 2525 mL de una disolución acuosa de ácido benzoico se midió un pH de 2,52{,}5.
Datos
  • Ka(aˊcido benzoico)=6,3⋅10−5K_a(\text{ácido benzoico}) = 6{,}3 \cdot 10^{-5}
  • Kw=1,0⋅10−14K_w = 1{,}0 \cdot 10^{-14}
i
Determine la concentración inicial de ácido benzoico en la disolución.0,75 pts
ii
Calcule el grado de disociación del ácido benzoico en dicha disolución.0,25 pts
iii
Calcule el volumen de una disolución acuosa de hidróxido sódico 11 M necesario para neutralizar esta disolución de ácido benzoico.0,5 pts
iv
Justifique si en el punto de equivalencia el pH será ácido, básico o neutro.0,5 pts
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
El aluminio metal se obtiene industrialmente por electrólisis de óxido de aluminio (bauxita) fundido, utilizando electrodos de grafito.
Datos
  • Masa atómica: Al=26,98 g⋅mol−1Al = 26{,}98\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}
  • 1F=96500 C⋅mol−11F = 96500\,\text{C}\cdot\text{mol}^{-1}
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
i
Escriba las ecuaciones químicas que tendrán lugar en el cátodo y en el ánodo indicando la polaridad de los mismos.0,75 pts
ii
Calcule cuánto tiempo debe circular una corriente de 3,5⋅1023{,}5 \cdot 10^2 A para depositar 352,6352{,}6 g de aluminio.0,5 pts
iii
Calcule el volumen de oxígeno que se desprenderá medido a 1000∘C1000^\circ\text{C} y 0,950{,}95 atm de presión.0,75 pts
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
El permanganato potásico es un potente oxidante.
Datos
  • E0(MnOX4X−/MnX2+)=1,51 VE^0(\ce{MnO4^-/Mn^{2+}}) = 1{,}51\,\text{V}
  • E0(CuX2+/Cu)=0,34 VE^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = 0{,}34\,\text{V}
  • Cobre: masa atómica, 63,54 g⋅mol−163{,}54\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}
i
Justifique si, en condiciones estándar, se producirá la oxidación de una pieza de cobre al sumergirla en una disolución de permanganato potásico que contiene ácido sulfúrico, para producir sulfato de manganeso (II), sulfato de cobre (II) y agua.0,75 pts
ii
Ajuste, utilizando el método ion-electrón, la ecuación redox correspondiente.0,75 pts
iii
Calcule cuántos gramos de cobre podrían oxidarse, de producirse dicha reacción, empleando 3030 mL de una disolución 0,50{,}5 M de permanganato potásico.0,5 pts
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Considere los compuestos orgánicos butanal, butan-2-ol, Z-pent-2-eno y E-pent-2-eno.
i
Formule los siguientes compuestos químicos: butanal, butan-2-ol, Z-pent-2-eno, E-pent-2-eno.1 pt
ii
Indique si algunos de los compuestos anteriores son isómeros entre sí y el tipo de isomería que presentan.0,5 pts
iii
Justifique si alguno de los compuestos anteriores puede presentar isomería óptica. En caso afirmativo, represente ambos isómeros ópticos.0,5 pts
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
El poliestireno y el PET (polietilenterftalato) son dos polímeros orgánicos que se utilizan comúnmente en la fabricación de envases.
Datos
  • Monómero 3: HO−CHX2−CHX2−OH\ce{HO-CH2-CH2-OH}
Estructura química del Monómero 1 (ácido tereftálico)
Estructura química del Monómero 2 (estireno)
i
Identifique para poliestireno y PET cuáles son los monómeros que se emplean de entre los representados.0,5 pts
ii
Proponga una estructura para cada uno de estos polímeros.1 pt
iii
Explique qué tipo de reacción se emplea para la síntesis de cada uno de estos polímeros.0,5 pts
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