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la cuevadel empollón
QuímicaAsturiasPAU 2022Ordinaria

Química · Asturias 2022

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Se construye una pila galvánica utilizando las siguientes semicélulas: a) una lámina de zinc sumergida en una disolución acuosa de ZnX2+(ac)\ce{Zn^{2+}(ac)}; b) un hilo de Ag\ce{Ag} sumergido en una disolución acuosa de iones AgX+(ac)\ce{Ag+(ac)}.
i)1,5 pts
Escriba las semirreacciones de oxidación y de reducción y la reacción global que se producen, de forma espontánea, durante el funcionamiento de la pila, ajustadas por el método de ion-electrón en forma iónica. Indique la especie química que actúa como oxidante y la que actúa como reductora durante el funcionamiento espontáneo de la pila.
ii)0,5 pts
Si el cátodo se sustituye por un electrodo de hierro sumergido en una disolución de iones FeX2+\ce{Fe^{2+}} ¿funcionará espontáneamente la pila?

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Se introducen 0,70{,}7 moles de BrX2\ce{Br2} en un recipiente de 0,5L0{,}5\,\text{L} de capacidad y se eleva la temperatura a 873K873\,\text{K}. Una vez establecido el equilibrio BrX2(g)2Br(g)\ce{Br2(g) <=> 2Br(g)} en estas condiciones, el grado de disociación es 0,60{,}6.
i)1 pts
Calcule el valor de KcK_c y KpK_p a esa temperatura.
ii)0,5 pts
Determine las presiones parciales ejercidas por cada componente de la mezcla en el equilibrio.
iii)0,5 pts
Se observa que, si se suministra calor al sistema, aumenta la cantidad de BrX2(g)\ce{Br2(g)}. Indique razonadamente si la reacción es endotérmica o exotérmica.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
El valor de la constante del producto de solubilidad a 25C25\,^\circ\text{C} del cloruro de plata (AgCl\ce{AgCl}) es de 1,710101{,}7 \cdot 10^{-10}.
i)1 pts
Calcule la solubilidad del cloruro de plata en g/L.
ii)1 pts
Indique, razonadamente, si se formará precipitado cuando añadamos 100mL100\,\text{mL} de una disolución 1M1\,\text{M} de NaCl\ce{NaCl} a 1L1\,\text{L} de disolución 0,01M0{,}01\,\text{M} de AgNOX3\ce{AgNO3}.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
La disolución que se obtiene al añadir agua a una disolución acuosa de ácido acético, CHX3COOH\ce{CH3COOH}, de concentración C0C_0, presenta un valor de pH=3\text{pH} = 3. Teniendo en cuenta que el volumen final de la disolución es 0,4L0{,}4\,\text{L}, calcule:
i)1,25 pts
La concentración molar inicial de ácido acético en la disolución.
ii)0,75 pts
El volumen de NaOH\ce{NaOH} 1M1\,\text{M} necesario para neutralizar la disolución de ácido acético finalmente obtenida.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre valoraciones ácido-base:
i)1 pts
En el laboratorio se dispone del material de laboratorio y reactivos que se relacionan: pipeta aforada de 10mL10\,\text{mL}, disolución acuosa titulada de NaOH\ce{NaOH}, muestra de vinagre comercial e indicador. Indique el procedimiento experimental a seguir para realizar la determinación del contenido de ácido acético en un vinagre comercial.
ii)1 pts
Para la valoración de una base débil, NHX3(ac)\ce{NH3(ac)}, con un ácido fuerte, HCl(ac)\ce{HCl(ac)}, proponga, de forma razonada, el indicador que utilizaría para identificar el punto final de la valoración y el cambio de color que observaría. Indique el material de laboratorio en el que colocaría el indicador utilizado.
IndicadorColor (medio ácido)Intervalo de pH de cambio de colorColor (medio básico)
Rojo de metiloRojo4,8 – 6,0Amarillo
TornasolRojo5,0 – 8,0Azul
FenolftaleínaIncoloro8,2 – 10,0Rosa

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
La determinación de la concentración de peróxido de hidrógeno, HX2OX2\ce{H2O2}, en un agua oxigenada puede llevarse a cabo mediante la valoración denominada permanganimetría, de acuerdo con la siguiente ecuación química: 2KMnOX4(ac)+5HX2OX2(ac)+3HX2SOX4(ac)2MnSOX4(ac)+5OX2(g)+8HX2O+KX2SOX4(ac)\ce{2KMnO4(ac) + 5H2O2(ac) + 3H2SO4(ac) -> 2MnSO4(ac) + 5O2(g) + 8H2O + K2SO4(ac)}
i)1 pts
Indique el material de laboratorio necesario para realizar la determinación de la concentración de HX2OX2\ce{H2O2} en el agua oxigenada comercial, utilizando una disolución de permanganato de potasio. Identifique el material en el que se deposita la disolución acuosa de permanganato y la de agua oxigenada en el inicio de la valoración.
ii)1 pts
En el laboratorio, 10mL10\,\text{mL} del agua oxigenada se diluyen con agua hasta 100mL100\,\text{mL} y se toma una alícuota de 10mL10\,\text{mL}. La valoración de esta alícuota consume, en el punto de equivalencia, 20mL20\,\text{mL} de una disolución de permanganato de potasio 0,02M0{,}02\,\text{M}. Calcule la concentración de peróxido de hidrógeno en el agua oxigenada inicial. ¿Cómo se detecta el punto final de la valoración?

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre enlace y estructura atómica:
a)1 pts
Justifique por qué el dióxido de carbono (COX2\ce{CO2}) es una molécula apolar, mientras que el agua (HX2O\ce{H2O}) es una molécula polar.
Datos
  • H(Z=1)\ce{H} (Z = 1)
  • C(Z=6)\ce{C} (Z = 6)
  • O(Z=8)\ce{O} (Z = 8)
  • χ(H)=2,2\chi(\ce{H}) = 2{,}2
  • χ(C)=2,6\chi(\ce{C}) = 2{,}6
  • χ(O)=3,4\chi(\ce{O}) = 3{,}4
b)1 pts
Dados los elementos A (Z=20Z = 20) y B (Z=17Z = 17) responda, justificando las respuestas, a las siguientes cuestiones:
b.1)0,5 pts
Indique la opción correcta que muestra los números cuánticos del electrón diferenciador del elemento Z=20Z = 20: a) (4,1,1,1/2)(4, 1, -1, 1/2); b) (4,0,1,1/2)(4, 0, -1, -1/2); c) (3,2,2,1/2)(3, 2, -2, 1/2); d) (4,0,0,1/2)(4, 0, 0, -1/2).
b.2)0,5 pts
Razone qué tipo de enlace se podrá formar entre A y B y cuál será la fórmula del compuesto resultante.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre estructura y propiedades de las moléculas:
a)1 pts
Para el anión carbonato, COX3X2\ce{CO3^{2-}}, deduzca la estructura de Lewis. Indique y dibuje la geometría molecular del anión, según la TRPECV, y los ángulos de enlace aproximados.
Datos
  • C(Z=6)\ce{C} (Z = 6)
  • O(Z=8)\ce{O} (Z = 8)
b)1 pts
Los puntos de ebullición normales del 1-propanol (propan-1-ol, CX3HX8O\ce{C3H8O}) y del metoxietano (etil metil éter, CX3HX8O\ce{C3H8O}) son 97,4C97{,}4\,^\circ\text{C} y 7C7\,^\circ\text{C}, respectivamente. Justifique la diferencia en los valores de los puntos de ebullición normales de los dos compuestos.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre propiedades periódicas y formulación orgánica:
a)0,5 pts
Considere los elementos cuyas configuraciones electrónicas en su estado fundamental son: A: 1s22s22p63s23p21s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2; B: 1s22s22p63s23p51s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5. Justifique qué elemento, A ó B presenta un mayor valor de la primera energía de ionización.
b)1,5 pts
Identifique y nombre los grupos funcionales presentes en los siguientes compuestos:
b.1)
CHX3CHX2OH\ce{CH3-CH2-OH}
b.2)
CHX3NHCHX2CH=CHX2\ce{CH3-NH-CH2-CH=CH2}
b.3)
CHX3CHX2CHX2CHX2CHO\ce{CH3-CH2-CH2-CH2-CHO}
b.4)
CHX3CHX2CHX2CHX2COOH\ce{CH3-CH2-CH2-CH2-COOH}
b.5)
CHX3CHX2COCHX2CHX2CHX3\ce{CH3-CH2-CO-CH2-CH2-CH3}
b.6)
CHX3CHX2OCHX2CHX2CHX2CHX3\ce{CH3-CH2-O-CH2-CH2-CH2-CH3}

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre números cuánticos e isomería orgánica:
a)0,5 pts
Indique, justificando la respuesta, si los siguientes grupos de números cuánticos son posibles para un electrón en un átomo:
a.1)
(3,3,2,1/2)(3, 3, 2, -1/2)
a.2)
(3,2,3,1/2)(3, 2, -3, -1/2)
b)1,5 pts
Formule y nombre los siguientes compuestos orgánicos:
b.1)
Dos alquenos, isómeros de cadena, de fórmula molecular CX4HX8\ce{C4H8}.
b.2)
Dos alcoholes, isómeros de posición, de fórmula molecular CX4HX10O\ce{C4H10O}.
b.3)
Dos isómeros de función de fórmula molecular CX2HX6O\ce{C2H6O}.