QuímicaPaís VascoPAU 2022Ordinaria

Química · País Vasco 2022

10 ejercicios90 min de duración

del examen

Debes responder a CINCO de los siguientes diez ejercicios propuestos. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. No contestes ninguna pregunta en este impreso. Esta prueba escrita se compone de 10 ejercicios. Los ejercicios están distribuidos en tres bloques: Bloque A: consta de 4 problemas de 2,5 puntos, debes responder 2 de ellos. Bloque B: consta de 2 cuestiones de 2 puntos, debes responder a 1 de ellas. Bloque C: consta de 4 cuestiones de 1,5 puntos, debes responder a 2 de ellas. 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. En caso de responder a más preguntas de las estipuladas, las respuestas se corregirán en orden hasta llegar al número necesario. 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.

Datos generales del examen

$R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$R = 8{,}314\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}$
$M_a(\text{N}) = 14$
$M_a(\text{O}) = 16$
$M_a(\text{Cl}) = 35{,}5$
$M_a(\text{Cr}) = 52$
$M_a(\text{Ag}) = 107{,}8$
$Z(\text{H}) = 1$
$Z(\text{Li}) = 3$
$Z(\text{C}) = 6$
$Z(\text{F}) = 9$

2,5 puntos

BLOQUE AProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Se introducen

131\,\text{g}

de cloruro de nitrosilo (NOCl) en un matraz de

1\,\text{L}

y el recipiente se calienta a

450\,^{\circ}\text{C}

. El cloruro de nitrosilo se disocia un

33\%

según la ecuación:

\ce{2NOCl(g) <=> 2NO(g) + Cl2(g)}

a)1,25 pts

Calcular la constante

K_c

b)0,5 pts

Calcular la constante

K_p

c)0,75 pts

¿Cómo cambia (aumenta, disminuye o no se altera) la concentración de

\ce{Cl2}

si se añade un gas inerte (Ar) a la mezcla en equilibrio del matraz a volumen y temperatura constante? Justificar.

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2,5 puntos

BLOQUE AProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Una disolución de

1{,}6\,\text{g}

de un ácido (AH) en

100\,\text{mL}

de agua se valora con

\ce{NaOH}

1\,\text{M}

alcanzándose el punto de equivalencia tras añadir

20\,\text{mL}

de la base. Calcular:

a)0,5 pts

La molaridad del ácido AH en la disolución inicial.

b)1 pts

El pH de la disolución inicial de AH si su constante de ionización es

K_a = 2{,}4 \cdot 10^{-6}

c)0,5 pts

El grado de ionización porcentual de AH en la disolución inicial.

d)0,5 pts

La masa molar del ácido AH en g/mol.

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2,5 puntos

BLOQUE AProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

25\,^{\circ}\text{C}

el producto de solubilidad del cromato de plata (

\ce{Ag2CrO4}

) en agua es

K_{ps} = 4 \cdot 10^{-12}

y el del cloruro de plata (

\ce{AgCl}

) es

K_{ps} = 1{,}8 \cdot 10^{-10}

a)1 pts

Calcular los gramos de cromato de plata disueltos en

0{,}5

litros de agua a

25\,^{\circ}\text{C}

b)0,5 pts

Se preparan otros

0{,}5

litros con una disolución saturada de cloruro de plata a

25\,^{\circ}\text{C}

. Calcular los gramos de plata que contiene.

c)0,5 pts

¿Cuál de las dos disoluciones anteriores tiene más plata disuelta?

d)0,5 pts

¿Cuál de las dos sales es más insoluble en gramos/Litro?

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2,5 puntos

BLOQUE AProblemas

Responda a 2 de los 4 problemas del Bloque A.

Dada la reacción química:

\ce{H2S(g) + KMnO4(s) + HCl(aq) -> S(s) + MnCl2(aq) + KCl(aq) + H2O(l)}

a)1 pts

Ajustar la reacción empleando el método del ión-electrón.

b)0,5 pts

Indicar razonadamente qué especie se oxida y qué especie se reduce.

c)1 pts

¿Cuántos mL de

\ce{KMnO4}

0{,}1\,\text{M}

harán falta para reaccionar con

250\,\text{mL}

\ce{H2S}

gaseoso medidos a

10\,^{\circ}\text{C}

1{,}2\,\text{atm}

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2 puntos

BLOQUE BCuestiones

Responda a 1 de las 2 cuestiones del Bloque B.

Escribir un ejemplo de ecuación química para cada una de las siguientes transformaciones, formulando y nombrando todos los reactivos y productos:

a)0,5 pts

Adición de

\ce{HCl}

a un alqueno de 3 átomos de carbono.

b)0,5 pts

Oxidación suave de un alcohol primario de 4 átomos de carbono.

c)0,5 pts

Condensación de un ácido carboxílico de 2 átomos de carbono y un alcohol de 3 átomos de carbono.

d)0,5 pts

Reacción de

\ce{HNO3}

con un hidrocarburo aromático de 6 átomos de carbono.

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2 puntos

BLOQUE BCuestiones

Responda a 1 de las 2 cuestiones del Bloque B.

La valoración de vinagres comerciales se hace empleando un montaje como el de la imagen:

Esquema de montaje para una valoración ácido-base con bureta y matraz Erlenmeyer.

a)0,5 pts

Nombrar todo el material necesario, completar el montaje experimental e indicar qué sustancia(s) se coloca(n) en cada elemento del montaje.

b)0,5 pts

Escribir la ecuación química ajustada de la reacción, nombrar un indicador adecuado y describir brevemente el procedimiento operativo.

c)0,5 pts

En el punto de equivalencia, el pH ¿será neutro, ácido o básico? Razonar.

d)0,5 pts

Si en lugar de vinagre se valorase una disolución acuosa de

\ce{HCl}

, ¿cómo sería el pH en el punto de equivalencia? Razonar.

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1,5 puntos

BLOQUE CCuestiones

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

Dados los siguientes grupos de números cuánticos

(n, l, m)

(4, 2, 0); (2, -1, 1); (3, 0, 0); (3, 3, 2); (2, 3, 0); (3, 2, 0)

a)0,5 pts

Indicar cuáles no son permitidos. Razonar por qué.

b)0,5 pts

Señalar los orbitales atómicos correspondientes a los permitidos.

c)0,5 pts

Identificar el elemento químico con un electrón de valencia en el orbital

(3, 0, 0)

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1,5 puntos

BLOQUE CCuestiones

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

Con los datos de los potenciales normales de reducción:

a)0,5 pts

Razonar si será espontánea la reacción:

\ce{Sn^{2+} + Cu -> Sn + Cu^{2+}}

b)0,5 pts

¿Se formará hidrógeno gaseoso al introducir estaño metálico en

\ce{HCl}

(aq)

1\,\text{M}

c)0,5 pts

Dibuja la notación de la pila con electrodos de estaño y cobre. Escribe las reacciones químicas que ocurrirán en el ánodo y el cátodo.

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1,5 puntos

BLOQUE CCuestiones

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

Teniendo en cuenta las estructuras de Lewis y las geometrías de estas moléculas y razonando las respuestas:

\ce{CF4}

\ce{LiF}

\ce{F2}

\ce{HF}

a)0,5 pts

Seleccionar los compuestos que son apolares en estado gaseoso.

b)0,5 pts

Seleccionar un compuesto con enlaces iónicos.

c)0,5 pts

Comparando

\ce{F2}

\ce{HF}

, ¿cuál tendrá un punto de ebullición mayor?

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1,5 puntos

BLOQUE CCuestiones

Responda a 2 de las 4 cuestiones del Bloque C.

Razonar si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones suponiendo que los valores termodinámicos de la siguiente reacción no varían con la temperatura:

\ce{CCl4(l) -> C(s) + 2Cl2(g)} \quad \Delta H^0 = +135{,}5\,\text{kJ}; \Delta S^0 = +235{,}1\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1}

a)0,5 pts

La reacción será espontánea a cualquier temperatura.

b)0,5 pts

La reacción no será espontánea a ninguna temperatura.

c)0,5 pts

Habrá una temperatura a la cual la reacción pasará de ser no espontánea a espontánea. En caso de existir, calcular dicha temperatura.

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Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4

Ejercicio 5

Ejercicio 6

Ejercicio 7

Ejercicio 8

Ejercicio 9

Ejercicio 10