Examen de Química I URV 2021 · (Convocatoria de Febrero 2021)

Pregunta 5 [P1] (1,5 punts). Variació del potencial d'ionització segons Z

El potencial d'ionització (P.I.) d'una sèrie d'elements consecutius varia amb el nombre atòmic segons la gràfica següent:

a)

Indiqueu la configuració electrònica en estat fonamental de cadascun d'aquests elements ($Z = 3$ fins a $Z = 10$).

Configuracions electròniques ($Z = 3$ a $10$) Element ($Z$) · Configuració electrònica

b)

Justifiqueu per quina raó, com a tendència general al llarg del període, el potencial d'ionització creix en augmentar el nombre atòmic.

c)

A partir de les configuracions electròniques obtingudes a l'apartat a), justifiqueu les anomalies o excepcions observades respecte a la tendència general.

Pregunta 6 [P1] (2 punts). Preparació de dissolució d'àcid sulfúric comercial

Al laboratori es disposa d'un àcid sulfúric comercial amb una riquesa del 98% en massa (p/p) i una densitat d'1,14 g/mL.

Dades

Masses atòmiques (g/mol): H = 1; O = 16; S = 32.

a.

Determineu la concentració molar (molaritat) d'aquest reactiu concentrat.

b.

Descriviu el procediment i calculeu el volum necessari de l'àcid comercial per a preparar 500 mL d'una dissolució aquosa 0,1 M d'H 2 SO 4.

Pregunta 1 (2 puntos). Formulación y nomenclatura inorgánica y orgánica

a.

Formulad los siguientes compuestos (0,2 puntos cada uno):

b.

Nombrad los siguientes compuestos (0,2 puntos cada uno):

Pregunta 2 (2 puntos). Proyecciones estereoquímicas (Fischer y Newman)

a.

Para el compuesto representado en la siguiente proyección de Newman:

Dibujad una proyección de cuñas y una proyección de Fischer.

b.

Dibujad una proyección de Newman para una de las conformaciones alternadas del enlace $C_2 - C_3$ del ácido 3-aminobutanoico.

Pregunta 3 (1 punto). Tendencia del segundo potencial de ionización en el período 3

Si analizáramos el segundo potencial de ionización ($\pi_2$), ¿qué elementos del Periodo 3 tendrán un $\pi_2$ mayor o menor del esperado, teniendo en cuenta la regla general de aumento del potencial de ionización a lo largo de un periodo? Razonad detalladamente vuestra respuesta.

Pregunta 4 (2 puntos). Estructura de Lewis, geometrías e hibridación de especies de xenón

Para las especies químicas $\mathrm{XeCl_5^+}$ y $\mathrm{XeCl_2}$, determinad:

a.

Las estructuras de Lewis, indicando explícitamente las cargas formales sobre cada átomo.

b.

Las geometrías electrónica y molecular para cada caso según el modelo RPECV.

Especie $\mathrm{XeCl_5^+}$:

Especie $\mathrm{XeCl_2}$:

c.

El tipo de hibridación del átomo central en cada una de las dos especies.

Pregunta 5 (1,5 puntos). Comparación razonada de puntos de ebullición

Para cada una de las siguientes parejas de sustancias, indicad de forma razonada cuál de las dos poseerá un punto de ebullición más elevado:

a.

b.

c.

Pregunta 6 (1,5 puntos). Estequiometría de la reacción de carbonato cálcico con HCl

En la reacción del carbonato de calcio con ácido clorhídrico se obtienen cloruro de calcio, dióxido de carbono y agua:

$$\mathrm{CaCO}_3(s) + 2\,\mathrm{HCl}(aq) \rightarrow \mathrm{CaCl}_2(aq) + \mathrm{CO}_2(g) + \mathrm{H}_2\mathrm{O}(l)$$

Datos

Masas atómicas (g/mol): $\mathrm{Ca} = 40{,}08$; $\mathrm{C} = 12{,}01$; $\mathrm{O} = 16{,}00$; $\mathrm{Cl} = 35{,}45$; $\mathrm{H} = 1{,}008$.

Calculad:

a)

La masa de cal (mineral con un $80\%$ de riqueza en $\mathrm{CaCO}_3$) que se requiere para producir $1\text{ kg}$ de cloruro de calcio puro.

b)

El volumen de disolución acuosa de ácido clorhídrico del $20\%$ en masa (m/m) y densidad $1{,}095\text{ g/mL}$ necesario para reaccionar estequiométricamente con la cantidad de cal calculada.