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la cuevadel empollón
QuímicaAsturiasPAU 2023Ordinaria

Química · Asturias 2023

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Responda en el pliego del examen a cinco preguntas cualesquiera de entre las diez que se proponen. Todas las preguntas se calificarán con un máximo de 2 puntos. Indique en el pliego del examen la agrupación de preguntas que responderá: agrupaciones de preguntas que sumen más de 10 puntos conllevarán la anulación de la(s) última(s) preguntas(s) seleccionada(s) y/o respondida(s).

Ejercicio 1

1
2 puntos
En la tabla se muestran los números atómicos, ZZ, las configuraciones electrónicas y el número de electrones desapareados de dos iones (1 y 2). Suponga que los dos electrones desapareados del ion 1 tienen espines paralelos. Indique, para cada ion, razonadamente, su carga eléctrica y si se encuentra en su estado fundamental o en uno excitado.
ZZConfiguración electrónicaN.° de electrones desapareados
17(1s)2(2s)2(2p)4(1s)^2(2s)^2(2p)^42
216(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)3(1s)^2(2s)^2(2p)^6(3s)^2(3p)^31
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Ejercicio 2

2
2 puntos
El radio atómico del fósforo (P\ce{P}, Z=15Z = 15) es r=103 pmr = 103\,\text{pm} y su primera energía de ionización es Ip(1)=1012 kJ mol−1I_p(1) = 1012\,\text{kJ mol}^{-1}. Estime, razonadamente, para los átomos de nitrógeno (N\ce{N}, Z=7Z = 7) y cloro (Cl\ce{Cl}, Z=17Z = 17), si los valores de esas dos propiedades son mayores, menores o iguales que los del átomo de fósforo.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
La constante de equilibrio KcK_c para la reacción 2 HgO(s)⇌2 Hg(g)+OX2(g)\ce{2HgO(s) <=> 2Hg(g) + O2(g)} a una temperatura TT, es 1,07⋅10−71{,}07 \cdot 10^{-7} (cuando las concentraciones se expresan en mol L−1\text{mol L}^{-1}). En un recipiente de volumen VV, a una temperatura TT, se introduce HgO(s)\ce{HgO(s)} en exceso. Calcule las concentraciones de Hg(g)\ce{Hg(g)} y OX2(g)\ce{O2(g)} cuando se alcanza el estado de equilibrio.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se ha medido la velocidad inicial de la reacción CHX3COCHX3(aq)+BrX2(aq)+HX+(aq)→CHX3COCHX2Br(aq)+2 HX+(aq)+BrX−(aq)\ce{CH3COCH3(aq) + Br2(aq) + H+(aq) -> CH3COCH2Br(aq) + 2H+(aq) + Br-(aq)} siempre a la misma temperatura, pero en cuatro condiciones iniciales diferentes.
Exp.[CH3COCH3(aq)]0/(mol L-1)[Br2(aq)]0/(mol L-1)[H+(aq)]0/(mol L-1)v0/(mol L-1s-1)
11,001,001,004,0·10-3
22,001,001,008,0·10-3
32,002,001,008,0·10-3
41,001,002,008,0·10-3
a
Calcule el orden de la reacción respecto al CHX3COCHX3(aq)\ce{CH3COCH3(aq)}.0,25 pts
b
Calcule el orden de la reacción respecto al BrX2(aq)\ce{Br2(aq)}.0,25 pts
c
Calcule el orden de la reacción respecto al HX+(aq)\ce{H+(aq)}.0,25 pts
d
Calcule el orden total de la reacción.0,25 pts
e
Calcule la constante cinética.0,5 pts
f
Escriba la ley de velocidad.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Calcule, a 25∘C25^\circ\text{C}, el pH de una disolución acuosa 10−4,0 N10^{-4{,}0}\,\text{N} de HCOOH\ce{HCOOH} (pKa=3,8pK_a = 3{,}8).
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Calcule la energía de Gibbs estándar de reacción, ΔrG∘\Delta_r G^\circ, a 298,15 K298{,}15\,\text{K}, del siguiente proceso: OX3(g)⇌32 OX2(g)\ce{O3(g) <=> 3/2 O2(g)}
Datos
  • F=9,64853399⋅104 C mol−1F = 9{,}64853399 \cdot 10^4\,\text{C mol}^{-1}
E0(298,15 K)/VE^0(298{,}15\,\text{K}) / \text{V}
OX3(g)+2 HX+(aq)+2 eX−⇌OX2(g)+HX2O(l)\ce{O3(g) + 2H+(aq) + 2e- <=> O2(g) + H2O(l)}2,076
OX2(g)+4 HX+(aq)+4 eX−⇌2 HX2O(l)\ce{O2(g) + 4H+(aq) + 4e- <=> 2H2O(l)}1,229
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Ejercicio 7

7
2 puntos
a
Escriba el nombre del material de laboratorio utilizado en la realización de una volumetría ácido-base.1 pt
b
La constante de equilibrio KpK_p del proceso HX2(g)+IX2(g)⇌2 HI(g)\ce{H2(g)} + \ce{I2(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{2HI(g)} es 54 a una temperatura determinada. Calcule el valor de KpK_p del proceso 2 HI(g)⇌HX2(g)+IX2(g)\ce{2HI(g)} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{H2(g)} + \ce{I2(g)} a la misma temperatura.1 pt
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Ejercicio 8

8
2 puntos
a
Escriba el procedimiento experimental seguido en la realización de una volumetría ácido-base.1 pt
b
En un vaso de precipitados, a presión atmosférica y temperatura ambiente, se establece el siguiente equilibrio químico: [Fe(HX2O)X6]X3+(aq)+SCNX−(aq)⇌[Fe(HX2O)X5(SCN)]X2+(aq)+HX2O(l)\ce{[Fe(H2O)6]^{3+}(aq) + SCN-(aq) <=> [Fe(H2O)5(SCN)]^{2+}(aq) + H2O(l)} El complejo [Fe(HX2O)X6]X3+\ce{[Fe(H2O)6]^{3+}} es incoloro, lo mismo que el anión SCNX−\ce{SCN-}. El complejo [Fe(HX2O)X5(SCN)]X2+\ce{[Fe(H2O)5(SCN)]^{2+}}, por el contrario, presenta un color rojo intenso. Si, una vez establecido el equilibrio químico, se calienta el vaso de precipitados, se observa que la intensidad del color rojo de la disolución disminuye. Explique, a partir de esta observación, si la reacción es endotérmica o exotérmica.1 pt
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Ejercicio 9

9
2 puntos
a
¿Cuántos enlaces σ\sigma y π\pi hay en la molécula HX2C=CH−CH=CHX2\ce{H2C=CH-CH=CH2}?0,5 pts
b
Escriba las fórmulas moleculares correspondientes a las siguientes fórmulas estructurales semidesarrolladas e identifique cada compuesto como un alcano, un alqueno o un hidrocarburo aromático.1,5 pts
Estructura de un hidrocarburo cíclico con dos dobles enlaces y un sustituyente metilo
Estructura de un alcano ramificado (isobutano)
Estructura de un anillo de benceno
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Ejercicio 10

10
2 puntos
a
Utilice los datos de la tabla para, razonadamente, ordenar, de menor a mayor, los gases nobles atendiendo a su punto de ebullición.0,5 pts
HeNeArKr
ZZ2101836
b
1,5 pts
b.1
¿Qué nombre recibe el compuesto que se forma al hacer reaccionar ácido acético con etanol en presencia de ácido sulfúrico, HX2SOX4\ce{H2SO4}, y aplicando calor?0,5 pts
b.2
Escriba la fórmula estructural semidesarrollada de dicho compuesto.0,5 pts
b.3
¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar?0,5 pts
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