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la cuevadel empollón
QuímicaComunidad ValencianaPAU 2015Extraordinaria

Química · Comunidad Valenciana 2015

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
El alumno deberá elegir una opción (A o B) y contestar a las 3 cuestiones y los 2 problemas de la opción elegida. La calificación máxima de cada cuestión/problema será de 2 puntos y la de cada subapartado se indica en el enunciado. Según Acuerdo de la Comisión Gestora de los Procesos de Acceso y Preinscripción, únicamente se permite el uso de calculadoras que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuestión 1
Considere los elementos A, B y C cuyos números atómicos son 17, 18 y 20, respectivamente. Responda razonadamente las siguientes cuestiones:
a
Ordene los tres elementos indicados por orden creciente de la energía de ionización de sus átomos.0,6 pts
b
Razone si cada uno de estos elementos forma algún ión estable e indique la carga de dichos iones.0,6 pts
c
Deduzca la fórmula molecular del compuesto formado por A y C. ¿Será este compuesto soluble en agua?0,8 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Problema 2
La siguiente reacción (no ajustada) puede utilizarse en el laboratorio para preparar cantidades pequeñas de cloro.KX2CrX2OX7(ac)+HCl(ac)→CrClX3(ac)+ClX2(g)+KCl(ac)+HX2O(l)\ce{K2Cr2O7(ac) + HCl(ac) -> CrCl3(ac) + Cl2(g) + KCl(ac) + H2O(l)}
Datos
  • Masas atómicas relativas: H(1)H (1)
  • Cl(35,5)Cl (35{,}5)
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la ecuación química global ajustada en forma molecular.1 pt
b
Si se hace reaccionar 125 mL125\,\text{mL} de HCl\ce{HCl} de densidad 1,15 g⋅mL−11{,}15\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1} y 30,1 %30{,}1\,\% de riqueza en peso con un exceso de KX2CrX2OX7\ce{K2Cr2O7}, ¿cuántos litros de ClX2\ce{Cl2} se obtendrían medidos a 1 atm1\,\text{atm} de presión y 20 ∘C20\,^{\circ}\text{C}?1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestión 3
Considere la reacción de descomposición del cloruro amónico, NHX4Cl\ce{NH4Cl}, en cloruro de hidrógeno, HCl\ce{HCl}, y amoníaco, NHX3\ce{NH3}:NHX4Cl(s)→HCl(g)+NHX3(g)ΔHo=+176,0 kJ⋅mol−1\ce{NH4Cl(s) -> HCl(g) + NH3(g)} \quad \Delta H^o = +176{,}0\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}Discuta razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a
Como ΔHo\Delta H^o es positivo, la reacción de descomposición del NHX4Cl\ce{NH4Cl} será espontánea a cualquier temperatura.0,5 pts
b
La síntesis de NHX4Cl\ce{NH4Cl} a partir de HCl\ce{HCl} y NHX3\ce{NH3} libera energía en forma de calor.0,5 pts
c
La reacción de descomposición del NHX4Cl\ce{NH4Cl} tiene un cambio de entropía, ΔSo\Delta S^o, negativo.0,5 pts
d
Es previsible que la descomposición del NHX4Cl\ce{NH4Cl} sea espontánea a temperaturas elevadas.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Problema 4
El ácido butanoico es un ácido orgánico monoprótico débil, HA\ce{HA}, responsable, en parte, del aroma de la mantequilla rancia y de algunos quesos. Se sabe que una disolución acuosa de concentración 0,15 M0{,}15\,\text{M} de ácido butanoico tiene un pH=2,83\text{pH} = 2{,}83.
a
Calcule la constante de disociación ácida, KaK_a, del ácido butanoico.1 pt
b
Calcule el volumen (en mL) de una disolución acuosa de NaOH\ce{NaOH} 0,3 M0{,}3\,\text{M} que se requiere para reaccionar completamente con el ácido butanoico contenido en 250 mL250\,\text{mL} de dicha disolución.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Cuestión 5
La constante de velocidad para la reacción de segundo orden 2 NOBr(g)→2 NO(g)+BrX2(g)\ce{2NOBr(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2NO(g)} + \ce{Br2(g)} es 0,80 mol−1⋅L⋅s−10{,}80\,\text{mol}^{-1} \cdot \text{L} \cdot \text{s}^{-1} a 10 ∘C10\,^{\circ}\text{C}.
a
Escriba la velocidad en función de la desaparición de reactivos y aparición de productes.0,5 pts
b
Escriba l'equació de velocitat en funció de la concentració de reactiu.0,5 pts
c
¿Cómo se modificaría la velocidad de reacción si se triplicase la concentración de [NOBr]\ce{[NOBr]}?0,5 pts
d
Calcule la velocidad de la reacción a esta temperatura si [NOBr]=0,25 mol⋅L−1\ce{[NOBr]} = 0{,}25\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}.0,5 pts
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuestión 1
Considere las siguientes moléculas: BFX3\ce{BF3}, CFX4\ce{CF4}, NFX3\ce{NF3} y OFX2\ce{OF2}. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
Datos
  • Números atómicos: B(5)B (5)
  • C(6)C (6)
  • N(7)N (7)
  • O(8)O (8)
  • F(9)F (9)
a
Dibuje la estructura de Lewis de cada una de las moléculas propuestas y deduzca su geometría.0,8 pts
b
Indique si cada una de las moléculas propuestas tiene o no momento dipolar.0,8 pts
c
Ordene las moléculas BFX3\ce{BF3}, CFX4\ce{CF4}, NFX3\ce{NF3} por orden creciente de su ángulo de enlace.0,4 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Problema 2
Tanto el metanol (CHX3OH\ce{CH3OH}) como el etanol (CX2HX5OH\ce{C2H5OH}) han sido propuestos como una alternativa a otros combustibles de origen fósil. A partir de las entalpías de formación estándar que se dan al final del enunciado, calcule:
Datos
  • Masas atómicas relativas: H(1)H (1)
  • C(12)C (12)
  • O(16)O (16)
  • ΔHfo(kJ⋅mol−1):CHX3OH(l):−238,7\Delta H_f^o (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{CH3OH(l)}: -238{,}7
  • CX2HX5OH(l):−277,7\ce{C2H5OH(l)}: -277{,}7
  • COX2(g):−393,5\ce{CO2(g)}: -393{,}5
  • HX2O(l):−285,5\ce{H2O(l)}: -285{,}5
a
Las entalpías molares estándar de combustión del metanol y del etanol.1 pt
b
La cantidad de COX2\ce{CO2} (en gramos) que produciría la combustión de cada alcohol para generar 1⋅106 kJ1 \cdot 10^6\,\text{kJ} de energía en forma de calor.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestión 3
A partir de los valores de los potenciales estándar de reducción proporcionados, razone si cada una de las siguientes afirmaciones es verdadera o falsa:
Datos
  • Eo(ZnX2+/Zn)=−0,76 VE^o(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
  • Eo(PbX2+/Pb)=−0,14 VE^o(\ce{Pb^{2+}/Pb}) = -0{,}14\,\text{V}
  • Eo(CuX2+/Cu)=0,34 VE^o(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = 0{,}34\,\text{V}
  • Eo(AgX+/Ag)=0,80 VE^o(\ce{Ag+/Ag}) = 0{,}80\,\text{V}
  • Considere que todas las disoluciones mencionadas tienen una concentración 1 M1\,\text{M}
a
Cuando se introduce una barra de cobre en una disolución de nitrato de plata, se recubre de plata.0,5 pts
b
Los iones ZnX2+(ac)\ce{Zn^{2+}(ac)} reaccionan espontáneamente con los cationes PbX2+(ac)\ce{Pb^{2+}(ac)}.0,5 pts
c
Podemos guardar una disolución de CuX2+(ac)\ce{Cu^{2+}(ac)} en un recipiente de Pb\ce{Pb}, puesto que no se produce ninguna reacción química.0,5 pts
d
Entre los pares propuestos, la pila que producirá la mayor fuerza electromotriz es la construida con los sistemas (ZnX2+/Zn)(\ce{Zn^{2+}/Zn}) y (AgX+/Ag)(\ce{Ag+/Ag}).0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Problema 4
El equilibrio siguiente es importante en la producción de ácido sulfúrico:2 SOX3(g)⇌2 SOX2(g)+OX2(g)\ce{2SO3(g) <=> 2SO2(g) + O2(g)}Cuando se introduce una muestra de 0,02 moles0{,}02\,\text{moles} de SOX3\ce{SO3} en un recipiente de 1,5 litros1{,}5\,\text{litros} mantenido a 900 K900\,\text{K} en el que previamente se ha hecho el vacío, se obtiene una presión total en el equilibrio de 1,1 atm1{,}1\,\text{atm}.
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Calcule la presión parcial de cada component de la mezcla gaseosa en el equilibrio.0,8 pts
b
Calcule KcK_c y KPK_P.1,2 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Cuestión 5
Nombre los compuestos químicos siguientes:
a
CHX3−CH(CHX3)−CH=CHX2\ce{CH3-CH(CH3)-CH=CH2}0,2 pts
b
CHX3CHX2CHO\ce{CH3CH2CHO}0,2 pts
c
CHX2ClX2\ce{CH2Cl2}0,2 pts
d
CHX3−O−CHX2−CHX3\ce{CH3-O-CH2-CH3}0,2 pts
e
CHX2OH−CHOH−CHX2OH\ce{CH2OH-CHOH-CH2OH}0,2 pts
f
NHX4ClOX4\ce{NH4ClO4}0,2 pts
g
AlX2(SOX4)X3\ce{Al2(SO4)3}0,2 pts
h
CrX2OX3\ce{Cr2O3}0,2 pts
i
NaHX2POX4\ce{NaH2PO4}0,2 pts
j
PHX3\ce{PH3}0,2 pts
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