Examen de Química I URV 2022 · (16 de desembre de 2022)

Pregunta 1 (2 punts). Formulació i nomenclatura inorgànica i orgànica

a.

Formula els compostos següents:

b.

Anomena els compostos que es mostren a continuació:

Pregunta 2 (1 punt). Primer i segon potencial d'ionització

Indica si és d'esperar que hi hagi una diferència gran o petita entre el primer i el segon potencial d'ionització ($I_1$ i $I_2$) dels següents elements: K, Ca i Cr. Raona la resposta basant-te en les seves configuracions electròniques.

•

Gran

Petita

•

Gran

Petita

•

Gran

Petita

Pregunta 3 (1 punt). Isomeria i relacions estereoquímiques

Digues si les següents molècules són idèntiques o estereoisòmers. Justifica la teva resposta.

a.

Idèntiques

Estereoisòmers

b.

Idèntiques

Estereoisòmers

Pregunta 4 (2,4 punts). Estructures de Lewis, hibridació i geometries

Considera els següents parells de molècules:

• i) $\mathrm{BCl}_3$ i $\mathrm{CO}_2$

• ii) $\mathrm{SO}_4^{2-}$ i $\mathrm{SO}_3^{2-}$

• iii) $\mathrm{SF}_4$ i $\mathrm{XeF}_4$

a.

Dibuixa les estructures de Lewis de totes les molècules (1,2 punts: 0,2 punts cada estructura).

b.

Justifica per cada parella si els àtoms centrals tenen o no les mateixes hibridacions. Indica en cada cas quines són aquestes hibridacions. Dedueix les geometries electròniques i moleculars per cada molècula (1,2 punts: 0,1 punts cada hibridació i 0,05 punts cada geometria).

Espècie · Hibridació · Geometria electrònica · Geometria molecular

$\mathrm{BCl}_3$

$\mathrm{CO}_2$

$\mathrm{SO}_4^{2-}$

$\mathrm{SO}_3^{2-}$

$\mathrm{SF}_4$

$\mathrm{XeF}_4$

Tenen la mateixa hibridació els àtoms centrals de cada parella?

Parella i: $\mathrm{BCl}_3$ i $\mathrm{CO}_2$

Sí

No

Parella ii: $\mathrm{SO}_4^{2-}$ i $\mathrm{SO}_3^{2-}$

Sí

No

Parella iii: $\mathrm{SF}_4$ i $\mathrm{XeF}_4$

Sí

No

Pregunta 5 (1,1 punts). Solapament d'orbitals en el tetracloroetè

Fes un esquema de tots els orbitals (híbrids i no híbrids) que participen en els enllaços de la següent molècula: $\mathrm{Cl_2C = CCl_2}$ (0,8 punts). Identifica clarament els tipus d'enllaços ($\sigma$ o $\pi$) que es formen (0,3 punts).

Pregunta 6 (1 punt). Punts d'ebullició i forces intermoleculars

Ordena els següents composts segons el seu punt d'ebullició creixent. Justifica la teva resposta en funció de les forces intermoleculars:

a)

$\mathrm{CH_3CH_2OCH_3}$, $\mathrm{CH_3CH_2CH_3}$, $\mathrm{CH_3CH_2CH_2OH}$

b)

$\mathrm{HCl}$, $\mathrm{H_2O}$, $\mathrm{SiH_4}$

Pregunta 7 (1,5 punts). Estequiometria i rendiment d'obtenció de CaC2

El carbur de calci es pot obtenir a partir d'òxid de calci mitjançant la següent reacció (no ajustada):

$$\mathrm{CaO\,(s) + C\,(s) \longrightarrow CaC_2\,(s) + CO\,(g)}$$

Quan es fa reaccionar una determinada quantitat d'òxid de calci amb un excés de carboni s'obté una mescla formada per $4{,}25\text{ g}$ de carbur de calci, $0{,}75\text{ g}$ d'òxid de calci i $7{,}62\text{ g}$ de carboni.

Ajusta la reacció i, a partir de les dades indicades, calcula:

a)

b)

Composició de la mescla inicial, expressada en forma de percentatges màssics (% m/m):

c)

Considera que l'única reacció possible és la indicada i que no hi ha altres reaccions paral·leles. Masses atòmiques: $M(\mathrm{Ca}) = 40{,}08\text{ g/mol}$, $M(\mathrm{C}) = 12{,}01\text{ g/mol}$, $M(\mathrm{O}) = 16{,}00\text{ g/mol}$.