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la cuevadel empollón
QuímicaMadridPAU 2024Extraordinaria

Química · Madrid 2024

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Dados cuatro elementos: A, B, C y D, cuyos electrones de mayor energía poseen una configuración en su estado fundamental de: 3s13s^1, 3p13p^1, 3p43p^4 y 3p53p^5, respectivamente:
a)0,5 pts
Identifique cada elemento con su configuración electrónica, nombre, símbolo, grupo y periodo.
b)0,5 pts
Justifique cuál presenta mayor energía de ionización.
c)0,5 pts
Escriba el símbolo de sus iones más estables y ordene esos iones en orden decreciente de su tamaño, justificando la respuesta.
d)0,5 pts
Indique qué tipo de enlace se establece entre A y C y entre D con D. Escriba las fórmulas de las especies formadas.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Para cada una de las moléculas PFX3\ce{PF3} y BClX3\ce{BCl3}:
a)0,5 pts
Indique su geometría molecular según la teoría RPECV.
b)0,5 pts
Indique la hibridación que presenta el átomo central.
c)0,5 pts
Justifique su polaridad y escriba el tipo de fuerzas intermoleculares que presenta.
d)0,5 pts
Razone cuál de ellas es más soluble en agua.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Se lleva a cabo la siguiente secuencia de reacciones: 2–bromopropano + KOH / EtOH \rightarrow A (alqueno); A + HX2O\ce{H2O} / HX+\ce{H+} \rightarrow B; B + oxidante (CrX2OX7X2)/HX+(\ce{Cr2O7^{2-}}) / \ce{H+} \rightarrow C.
a)1 pts
Formule y nombre los compuestos orgánicos mayoritarios obtenidos: A, B y C, indique el tipo de reacción y en su caso, indique cuando se cumple la regla de Markovnikov.
b)0,5 pts
¿Son isómeros los compuestos B y C? ¿El compuesto A podría ser un posible isómero geométrico? Justifique las respuestas.
c)0,5 pts
Para la siguiente reacción en medio ácido, formule y nombre los compuestos implicados, e indique el tipo de reacción: B + ácido etanoico \rightarrow

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones:
a)0,5 pts
Formule y nombre los posibles isómeros de fórmula CX2HX6O\ce{C2H6O}.
b)0,5 pts
De los compuestos: 1,2−dicloroeteno y 1,1−dicloroeteno, indique de forma razonada, cuál o cuáles presentan isomería geométrica, e identifique cada isómero geométrico con su nombre completo.
c)1 pts
El etanol, el 1,2−dibromoetano, el cloroetano y el etano pueden obtenerse a partir del mismo compuesto. Indique de qué compuesto se trata, escriba las reacciones, condiciones, reactivos correspondientes, e indique el tipo de reacción que lleva a la obtención de cada uno de esos cuatro compuestos químicos.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones:
a)0,75 pts
Calcule el grado de disociación y el pH de una disolución 0,10M0{,}10\,\text{M} de ácido hipobromoso, a 25C25\,^{\circ}\text{C}, si su constante de disociación, a dicha temperatura, vale 2,3×1092{,}3 \times 10^{-9}.
b)0,75 pts
Calcule la molaridad que debería tener una disolución de ácido sulfúrico para que su pH fuera igual al de la disolución anterior de ácido hipobromoso. Considere disociación completa del HX2SOX4\ce{H2SO4}.
c)0,5 pts
Dados los siguientes ácidos: ácido hipobromoso (Ka=2,3×109K_a = 2{,}3 \times 10^{-9}) y ácido fluorhídrico (Ka=7×104K_a = 7 \times 10^{-4}), escriba la fórmula y el nombre de sus respectivas bases conjugadas, ordenándolas justificadamente según su fuerza creciente como bases.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
A la temperatura de 45C45\,^{\circ}\text{C} se produce la reacción: 2NX2OX5(g)4NOX2(g)+OX2(g)\ce{2 N2O5 (g) -> 4 NO2 (g) + O2 (g)}, con una velocidad de descomposición del NX2OX5\ce{N2O5} de 2,5×106molL1s12{,}5 \times 10^{-6}\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}.
a)0,75 pts
Determine, en esas mismas condiciones, la velocidad a la que se forma el NOX2\ce{NO2} y el OX2\ce{O2}.
b)0,75 pts
Sabiendo que la constante de velocidad a 45C45\,^{\circ}\text{C}, es 6,08×104s16{,}08 \times 10^{-4}\,\text{s}^{-1}, escriba justificadamente la ecuación de velocidad de la reacción y calcule la velocidad de reacción cuando la concentración de NX2OX5\ce{N2O5} es 0,10molL10{,}10\,\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}.
c)0,5 pts
Utilizando la ecuación de Arrhenius, justifique si es verdadera la siguiente afirmación: “La velocidad de una reacción puede aumentar si se lleva a cabo por un mecanismo diferente en el que se rebaje su energía de activación, por el uso de un catalizador adecuado”.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
La síntesis industrial del metanol viene dada por: CO(g)+2HX2(g)CHX3OH(g)\ce{CO (g) + 2 H2 (g) -> CH3OH (g)}. La reacción tiene lugar en un recipiente de 5,0L5{,}0\,\text{L} y a 510C510\,^{\circ}\text{C} se alcanza el equilibrio, obteniéndose 0,78mol0{,}78\,\text{mol} de metanol. Calcule:
a)0,75 pts
Las concentraciones de cada especie en el equilibrio, si se ha partido de 1,0mol1{,}0\,\text{mol} de CO\ce{CO} y 2,0mol2{,}0\,\text{mol} de HX2\ce{H2}.
b)0,75 pts
Las constantes de equilibrio, KcK_c y KpK_p.
c)0,5 pts
La entalpía de reacción estándar (suponer constante a cualquier temperatura).

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Se mezclan 10mL10\,\text{mL} de cloruro de bario 0,10M0{,}10\,\text{M} con 40mL40\,\text{mL} de sulfato de sodio 0,10M0{,}10\,\text{M}.
a)0,75 pts
Escriba la ecuación de la reacción entre ambas sales y la del equilibrio de solubilidad de la sal precipitante, detallando el estado de todas las especies. Calcule si precipitará sulfato de bario. Suponga volúmenes aditivos.
b)0,75 pts
Calcule la concentración, en gmL1\text{g} \cdot \text{mL}^{-1}, de SOX4X2\ce{SO4^{2-}}, una vez alcanzado el equilibrio de precipitación.
c)0,5 pts
Razone cómo varía la solubilidad de una disolución saturada de sulfato de bario en agua, si se le adicionan unas gotas de disolución acuosa diluida de ácido sulfúrico.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Se electroliza 1,0L1{,}0\,\text{L} de disolución acuosa de nitrato de plata 0,10M0{,}10\,\text{M} haciendo pasar, a través de ella, una corriente de 0,50A0{,}50\,\text{A} y obteniéndose una masa de plata de 4,03g4{,}03\,\text{g}, depositada en el cátodo.
a)0,5 pts
Sabiendo que en el ánodo se desprende OX2\ce{O2}, escriba las reacciones que tienen lugar en el cátodo y en el ánodo y la reacción molecular.
b)1 pts
Calcule cuál ha sido el tiempo de duración de la electrólisis, expresado en horas, así como la concentración molar de iones plata que quedan en disolución, una vez finalizada la electrólisis. Suponga que el volumen de la disolución no varía durante la electrólisis.
c)0,5 pts
Determine el volumen de oxígeno, en mL, obtenido en el ánodo, durante la electrólisis, medido en condiciones de presión y temperatura de 1,0atm1{,}0\,\text{atm} y 0C0\,^{\circ}\text{C}, respectivamente.

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
La reacción de oxidación del sulfato de hierro(II) con el dicromato de potasio, en medio ácido sulfúrico, produce sulfato de hierro(III), sulfato de cromo(III), sulfato de potasio y agua.
a)1 pts
Utilizando el método del ion electrón escriba ajustadas las semirreacciones de oxidación y reducción y las reacciones iónica y molecular.
b)1 pts
Calcule los mL de disolución 0,050M0{,}050\,\text{M} de KX2CrX2OX7\ce{K2Cr2O7} que son necesarios para oxidar 50mL50\,\text{mL} de una disolución 0,30M0{,}30\,\text{M} de sulfato de hierro(II).