QuímicaMadridPAU 2024Ordinaria

Química · Madrid 2024

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo: 1 hora y 30 minutos

Después de leer atentamente el examen, respondera a cinco preguntas cualesquiera a elegir entre las diez que se proponen. TIEMPO Y CALIFICACION: 90 Minutes. Todas las preguntas se calificarán sobre 2 puntos.

1Opción A

2 puntos

Considere los elementos A, B y C, con números atómicos Z, Z+1 y Z+2, respectivamente. Sabiendo que B es el gas noble del segundo periodo, responda a las siguientes preguntas:

Para cada elemento identifique su nombre y símbolo, escriba su configuración electrónica, e indique cuántos electrones desapareados tiene.0,5 pts

0,5 pts

Justifique cuál es el ion más estable de los elementos A y C, indicando el tipo de ion y el símbolo.0,5 pts

0,5 pts

Razone cuál de ellos tiene el mayor radio iónico.0,5 pts

0,5 pts

Formule y nombre el compuesto formado con los elementos A y C, y explique qué tipo de enlace presenta.0,5 pts

0,5 pts

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1Opción B

2 puntos

Considere las moléculas:

\ce{PF3}

\ce{OCS}

, y responda a las siguientes cuestiones:

Represente sus estructuras de Lewis e indique cuántos pares de electrones no enlazantes tiene el átomo central.0,75 pts

0,75 pts

Indique y represente sus geometrías moleculares de acuerdo con la teoría RPECV, y escriba la hibridación del átomo central.0,75 pts

0,75 pts

Justifique la polaridad de cada una.0,5 pts

0,5 pts

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2Opción A

2 puntos

Responda a las siguientes cuestiones:

Indique cuál o cuáles de los siguientes compuestos presenta isomería geométrica. Escriba la fórmula desarrollada y el nombre de cada isómero. i) Propeno ii) But-1-eno iii) Pent-2-eno iv) Propen-2-ol0,75 pts

0,75 pts

Complete las siguientes reacciones, nombre todos los compuestos orgánicos, e indique el tipo de reacción. i)

\ce{Hex-1-eno} + \ce{HCl} \mathrel{\ce{->}}

ii)

\ce{Propan-2-ol} + \ce{oxidante} \mathrel{\ce{->}}

0,75 pts

Nombre los siguientes compuestos e indique cuál es el grupo característico principal. i)

\ce{CH3-CH=CH-CHO}

ii)

\ce{H}{-}\allowbreak\ce{COO}{-}\allowbreak\ce{CH(CH3)}{-}\allowbreak\ce{CH2}{-}\allowbreak\ce{CH3}

0,5 pts

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2Opción B

2 puntos

Responda a las siguientes preguntas:

Datos

$R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$
Masas atómicas (u): $H = 1{,}0$
$C = 12{,}0$
$O = 16{,}0$

Escriba la fórmula semidesarrollada de los siguientes compuestos: i) Ácido etanodioico ii) 2-Metilbutanoato de propilo iii) 2,3,3-Trimetilpentanal0,75 pts

0,75 pts

Formule una reacción de esterificación o condensación en la que se obtenga como producto 2-metilbutanoato de propilo, y nombre los reactivos.0,5 pts

0,5 pts

Formule y ajuste la reacción de combustión de etanol. A partir de ella, determine la riqueza en etanol de una muestra de

17\,\text{g}

sabiendo que al reaccionar con exceso de oxígeno se obtienen

14{,}2\,\text{L}

de dióxido de carbono medidos a

25\,^\circ\text{C}

785\,\text{mmHg}

.0,75 pts

0,75 pts

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3Opción A

2 puntos

La siguiente reacción es de orden 2 respecto al monóxido de carbono y de orden 1 respecto al cloro:

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

Datos

A $25\,^\circ\text{C}$
$\Delta H^\circ_f (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \ce{NOCl} = 51{,}7$
$\ce{NO} = 90{,}3$
$S^\circ (\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}): \ce{NO} = 210{,}6$
$\ce{Cl2} = 223{,}0$
$\ce{NOCl} = 261{,}7$

Escriba la ecuación de velocidad para dicha reacción, y deduzca las unidades de la constante de velocidad si las concentraciones se miden en

\text{mol} \cdot \text{L}^{-1}

y el tiempo en s.0,5 pts

0,5 pts

A partir de la ecuación de Arrhenius, explique cómo afecta a la velocidad de la reacción un aumento de temperatura.0,5 pts

0,5 pts

Determine la variación de energía de Gibbs estándar de la reacción a

25\,^\circ\text{C}

.0,5 pts

0,5 pts

Justifique si la reacción es espontánea o no a dicha temperatura.0,5 pts

0,5 pts

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3Opción B

2 puntos

Se introduce cierta cantidad de

\ce{COCl2}

en un recipiente de

1{,}0\,\text{L}

500\,\text{K}

0{,}94\,\text{atm}

, produciéndose su descomposición según la reacción:

\ce{COCl2(g) <=> CO(g) + Cl2(g)}

Sabiendo que a dicha temperatura el valor de

K_p

0{,}19

, calcule:

Datos

$R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$

La concentración molar inicial de

\ce{COCl2}

.0,5 pts

0,5 pts

Las concentraciones molares de cada especie en el equilibrio.0,75 pts

0,75 pts

La presión parcial de cada uno de los gases en el equilibrio.0,75 pts

0,75 pts

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4Opción A

2 puntos

Se han preparado disoluciones acuosas

0{,}20\,\text{M}

de los siguientes compuestos a

25\,^\circ\text{C}

: hidróxido de sodio, ácido propanoico, cloruro de amonio, cloruro de potasio y etanoato de sodio.

Datos

$pK_a (\text{ácido propanoico}) = 4{,}9$
$pK_a (\text{ácido acético}) = 4{,}75$
$pK_b (\text{amoníaco}) = 4{,}75$

Calcule el pH de las disoluciones de hidróxido de sodio y ácido propanoico.1 pt

1 pt

Ordene las disoluciones de cloruro de amonio, cloruro de potasio y etanoato de sodio de mayor a menor carácter ácido. Justifique la respuesta formulando las reacciones de ionización de cada especie, y las de hidrólisis del ion que lo requiera.1 pt

1 pt

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4Opción B

2 puntos

Una muestra que está contaminada con

8{,}3 \times 10^{-4}\,\text{mg} \cdot \text{L}^{-1}

\ce{Cd^{2+}}

, se hace reaccionar con un hidróxido para eliminar parte del

\ce{Cd^{2+}}

, precipitándolo en forma de hidróxido de cadmio.

Datos

$K_s (\text{hidróxido de cadmio}) = 1{,}2 \times 10^{-14}$
Masa atómica (u): $Cd = 112{,}4$

Formule el equilibrio de solubilidad del hidróxido de cadmio en agua, detallando el estado de agregación de cada especie. Escriba la expresión de la

K_s

.0,75 pts

0,75 pts

Calcule el pH mínimo necesario para que se inicie la precipitación del hidróxido.0,75 pts

0,75 pts

Tras la precipitación de cierta cantidad de hidróxido de cadmio, se añade cloruro de cadmio a la disolución. Razone qué efecto tiene lugar y cómo afecta a la solubilidad del hidróxido.0,5 pts

0,5 pts

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5Opción A

2 puntos

El dicromato de potasio reacciona con el cloruro de hierro(II) en disolución de ácido clorhídrico, obteniéndose como productos: cloruro de cromo(III), cloruro de hierro(III), cloruro de potasio y agua.

Datos

Masas atómicas (u): $O = 16{,}0$
$K = 39{,}1$
$Cr = 52{,}0$

Formule y ajuste por el método del ion electrón las semirreacciones de oxidación y reducción. Indique las especies oxidante y reductora. Ajuste la reacción iónica y la molecular.1 pt

1 pt

Determine qué masa de dicromato de potasio se necesitará para que reaccione completamente con

50\,\text{mL}

de disolución de cloruro de hierro(II)

0{,}60\,\text{M}

.1 pt

1 pt

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5Opción B

2 puntos

Considere los potenciales de reducción que se indican y conteste razonadamente:

Datos

$E^0 (V): E^0(\ce{Mn^{2+}/Mn}) = -1{,}18$
$E^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44$
$E^0(\ce{Pb^{2+}/Pb}) = -0{,}125$
$E^0(\ce{Ag+/Ag}) = 0{,}80$
$E^0(\ce{Au^{3+}/Au}) = 1{,}52$

Combinando dos electrodos de los especificados, justifique cuales forman la pila con el potencial más positivo. Escriba las reacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo, y calcule el potencial de dicha pila.1 pt

1 pt

Se dispone de dos recipientes con disoluciones de nitrato de plata y nitrato de manganeso(II) y en cada uno se introduce una barra de hierro. ¿En cuál de ellos se formará una capa del otro metal sobre la barra de hierro? Razone la respuesta.1 pt

1 pt

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Instrucciones

Ejercicio 1 · Opción A

Ejercicio 1 · Opción B

Ejercicio 2 · Opción A

Ejercicio 2 · Opción B

Ejercicio 3 · Opción A

Ejercicio 3 · Opción B

Ejercicio 4 · Opción A

Ejercicio 4 · Opción B

Ejercicio 5 · Opción A

Ejercicio 5 · Opción B