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la cuevadel empollón
QuímicaMurciaPAU 2023Extraordinaria

Química · Murcia 2023

10 ejercicios

Ejercicio 1

1
2 puntos
Dado el elemento con configuración electrónica 1s22s22p63s23p64s23d104p31s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^3:
a
Indique su nombre y símbolo atómico, así como su posición (grupo y periodo) en la Tabla Periódica. ¿Cómo se suele denominar a ese grupo?0,5 pts
b
Explique brevemente si las siguientes configuraciones electrónicas corresponden a un átomo excitado de dicho elemento, a un ion de dicho elemento o si no son posibles:0,5 pts
b.i
1s22s22p63s23p64s13d114p31s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 3d^{11} 4p^3
b.ii
1s22s22p63s23p64s13d104p35s11s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 3d^{10} 4p^3 5s^1
c
Escriba un posible conjunto de números cuánticos (n,l,m,s)(n, l, m, s) para un electrón 3d3d.0,25 pts
d
¿Cuántos electrones de valencia, y cuántos electrones desapareados, tendrá este elemento, en su estado fundamental? Justifique brevemente su respuesta.0,5 pts
e
Indique entre los siguientes, qué conjunto de estados de oxidación más probables corresponde a este elemento: i) +3,+5,−3+3, +5, -3 ii) +2,+10,+3+2, +10, +3 iii) −3,−5-3, -50,25 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
a
Dibuje el ciclo de Born-Haber para la formación del MgO(s)\ce{MgO(s)} a partir de Mg(s)\ce{Mg(s)} y OX2(g)\ce{O2(g)}, y determine su entalpía de formación, a partir de los siguientes datos:1,5 pts
Datos
  • EI1(Mg)=738 kJ⋅mol−1EI^1(\ce{Mg}) = 738\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • EI2(Mg)=1451 kJ⋅mol−1EI^2(\ce{Mg}) = 1451\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • ΔHsub(Mg)=148 kJ⋅mol−1\Delta H_{\text{sub}}(\ce{Mg}) = 148\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • ΔHred(MgO)=−3791 kJ⋅mol−1\Delta H_{\text{red}}(\ce{MgO}) = -3791\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • AE1(O)=−141 kJ⋅mol−1AE^1(\ce{O}) = -141\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • AE2(O)=+798 kJ⋅mol−1AE^2(\ce{O}) = +798\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • ΔHdisoc(OX2)=498 kJ⋅mol−1\Delta H_{\text{disoc}}(\ce{O2}) = 498\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
b
Explique la diferencia de signo entre la primera y la segunda afinidad electrónica del O\ce{O}.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Observe atentamente el siguiente diagrama entálpico (perfil de reacción) y conteste a las preguntas:
Diagrama de energía frente al avance de la reacción con niveles en 20, 22.5, 17.5, 27.5 y 7.5 kJ/mol.
a
¿En cuántas etapas ocurre la reacción representada?0,2 pts
b
Indique el valor numérico de la EaE_a de cada etapa.0,3 pts
c
¿Cuántos estados de transición hay en esta reacción y cuál es la energía de cada uno de ellos?0,4 pts
d
¿Qué etapa es la determinante de la velocidad de la reacción? Explique en qué se basa su respuesta.0,3 pts
e
Calcule el valor de ΔH\Delta H para la reacción directa y explique si dicha reacción es exotérmica o endotérmica.0,4 pts
f
Explique si la adición de un catalizador efectivo afectará a la velocidad de la reacción global y a su ΔH\Delta H.0,4 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
En un recipiente cerrado a 27∘C27^\circ\text{C} se encuentran 100 g100\,\text{g} de grafito en equilibrio con una mezcla de COX2(g)\ce{CO2(g)} y CO(g)\ce{CO(g)}, según la siguiente reacción: C(s)+COX2(g)⇌2 CO(g)\ce{C(s) + CO2(g) <=> 2CO(g)}
Datos
  • Kp=50K_p = 50 a 27∘C27^\circ\text{C}
a
Calcule la presión parcial de cada gas sabiendo que la PtotalP_{\text{total}} en el equilibrio es de 5,5 atm5{,}5\,\text{atm}.1 pt
b
Calcule el valor de KcK_c para dicho equilibrio, a 27∘C27^\circ\text{C}.0,4 pts
c
Explique cómo variará la presión parcial de CO\ce{CO} en los siguientes casos:0,6 pts
c.i
Si se adicionan al recipiente otros 100 g100\,\text{g} de grafito.0,3 pts
c.ii
Si mediante un émbolo se reduce el volumen del recipiente.0,3 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Datos
  • Kb(NHX3)=1,8⋅10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
a
Escriba los procesos ácido-base (disociación, hidrólisis) que tienen lugar al disolver las siguientes sustancias en agua, indicando adecuadamente si se trata o no de un equilibrio, y cómo será el pH de la disolución resultante (neutro, ácido o básico): i) NaOH\ce{NaOH}; ii) HCl\ce{HCl}; iii) NHX3\ce{NH3}; iv) NaCl\ce{NaCl}; v) NHX4Cl\ce{NH4Cl}.1,6 pts
b
Indique cuál de las disoluciones anteriores será más ácida, y cuál más básica (suponiendo que se parte de cantidades equimolares de las sustancias).0,4 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
a
Calcule el grado de disociación de una disolución acuosa de NHX3(aq)\ce{NH3(aq)} (Kb=1,8⋅10−5K_b = 1{,}8 \cdot 10^{-5}) de concentración c=0,5 Mc = 0{,}5\,\text{M}.1 pt
b
El pH de una disolución de un ácido monoprótico (HA), de concentración c=2⋅10−3 Mc = 2 \cdot 10^{-3}\,\text{M} es pH=2,70\text{pH} = 2{,}70. Explique numéricamente si se trata de un ácido fuerte o débil.0,5 pts
c
Calcule la concentración de aniones hidroxilo, [OHX−]\ce{[OH^-]}, en la disolución del apartado b).0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Dada la siguiente reacción de oxidación-reducción (sin ajustar): P+HNOX3+HX2O→HX3POX4+NO\ce{P + HNO3 + H2O -> H3PO4 + NO}
a
Indique cuál es el agente oxidante y el reductor, y cómo varían sus estados de oxidación.0,5 pts
b
Ajuste la reacción mediante el método del ion-electrón.1,5 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
Considere una pila galvánica formada por un electrodo de Cu\ce{Cu} sumergido en una disolución acuosa 1 M1\,\text{M} de CuSOX4\ce{CuSO4} y por un electrodo de Zn\ce{Zn} sumergido en una disolución acuosa 1 M1\,\text{M} de ZnSOX4\ce{ZnSO4}.
Datos
  • E0(CuX2+/Cu)=0,34 VE^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = 0{,}34\,\text{V}
  • E0(ZnX2+/Zn)=−0,76 VE^0(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
  • F=96500 C⋅mol−1F = 96500\,\text{C} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Explique cuál de los electrodos actuará como cátodo y cuál como ánodo. Escriba las semirreacciones que tienen lugar en cada uno de ellos, identificándolas como oxidación o reducción, y escriba también la reacción global de la pila.0,8 pts
b
Calcule la fuerza electromotriz de la pila, y la variación de energía libre.0,6 pts
c
Explique brevemente si en este proceso se produce o se consume electricidad.0,3 pts
d
Razone si durante la reacción varía (y cómo) la masa de los electrodos.0,3 pts
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Ejercicio 9

9
2 puntos
a
Escriba las fórmulas semidesarrolladas de los siguientes pares de compuestos e indique el tipo y subtipo de isomería que presentan entre sí: i) etil vinil éter y alil metil éter ii) but-1-eno y ciclobutano1 pt
b
Indique el tipo y subtipo de isomería que presentan los siguientes pares de compuestos:0,4 pts
b.i
Pareja de enantiómeros de un derivado de ciclohexano.
Isómero óptico 1 de un ciclohexano sustituido con Br, I y H.
Isómero óptico 2 (enantiómero) del ciclohexano sustituido.
b.ii
Ácido orto-ftálico y ácido para-ftálico.
Ácido orto-ftálico (1,2-bencenodicarboxílico).
Ácido para-ftálico (1,4-bencenodicarboxílico).
c
Indique el tipo de reacción orgánica (una sola palabra es suficiente): CHX3−CHO+HX2→Pd (cat ⋅ )CHX3−CHX2OH\ce{CH3-CHO + H2 ->[Pd (cat.)] CH3-CH2OH}0,2 pts
d
Nombre las dos sustancias orgánicas que intervienen en la reacción anterior.0,4 pts
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Ejercicio 10

10
2 puntos
a
Formule o nombre: i) estireno ii) CH≡C−CHX2−C≡C−CHX2−C≡CH\ce{CH#C}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{C#C}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{C#CH} iii) 3-metilpentanamida0,6 pts
b
Dado el compuesto CHX3−CH(CHX3)−CHOH−CHX3\ce{CH3-CH(CH3)-CHOH-CH3}:1,4 pts
b.i
Nómbrelo.0,2 pts
b.ii
Explique si puede presentar algún tipo de isomería espacial (geométrica y/u óptica).0,4 pts
b.iii
Escriba la fórmula semidesarrollada de un isómero estructural de función.0,25 pts
b.iv
Escriba la ecuación química para la reacción de combustión del compuesto con OX2\ce{O2}.0,3 pts
b.v
Complete la siguiente reacción, con todos los productos mayoritarios esperados: CHX3−CH(CHX3)−CHOH−CHX3→HX+ (cat ⋅ )180X∘C?\ce{CH3-CH(CH3)-CHOH-CH3 ->[180^\circ C][H^+ (cat.)] ?}0,25 pts
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