Examen de Ciencias Generales PAU Canarias 2025 · Julio (Ciencias)

En los últimos años, Saturno y Júpiter han protagonizado un duelo por disponer del máximo número de satélites, que ganaba Saturno con 146 lunas frente a las 92 de Júpiter. Este año, la ventaja se ha acentuado al anunciar los astrónomos la detección de 128 lunas adicionales. Pero, estos 128 nuevos satélites no son lunas saturnianas normales, esferas de hielo y roca cuyas órbitas están estrechamente alineadas con el ecuador del planeta. En su lugar, estos objetos abultados, cada uno de unos pocos kilómetros de diámetro, se conocen como lunas irregulares, que giran alrededor del gigante gaseoso en ángulos pronunciados, a menudo en dirección opuesta a la rotación de Saturno.

Estos indicios apuntan a una larga carrera de destrucción. Hace varios miles de millones de años, viajeros más grandes hechos de roca y hielo fueron capturados por la gravedad de Saturno, convirtiéndose en lunas en el proceso. Con el tiempo, algunas de ellas chocaron entre sí, desencadenando una cascada de violencia luna contra luna que creó cientos de lunas más pequeñas y jóvenes (cada una un fragmento de sus ancestros aniquilados) que todavía estaba teniendo lugar hace tan sólo 100 millones de años. Esto hace que el hallazgo sea algo más que un simple recuento cósmico. Añaden nuevos y ricos detalles a la caótica historia del sistema de Saturno, una obra en curso en la que nada (ni sus lunas ni sus resplandecientes anillos) es permanente, sino más bien una decoración temporal. Ninguna de estas nuevas lunas destaca por sí sola. Pero cada una de ellas es una pieza extraída de varios rompecabezas ahora rotos: algunas de las lunas originales de Saturno.

De todas las lunas de Saturno, los astrónomos están particularmente seducidos por Phoebe, una luna de tamaño medio descubierta en 1898 y cuya órbita excéntrica y retrógrada la ha marcado durante mucho tiempo como irregular. Esta luna fuertemente craterizada ha sufrido muchos impactos, pero a pesar de ello ha sobrevivido durante varios miles de millones de años. Hoy en día, está rodeada por su propio cúmulo de lunas más pequeñas, creadas por esos impactos más antiguos.

El cúmulo de Mundilfari cuenta una historia diferente. Presenta un número tan elevado de lunas pequeñas que no puede tener orígenes antiguos; muchas de éstas habrían chocado entre sí y se habrían vaporizado poco después de formarse. Se deduce que el cúmulo se habría formado por la demolición de una luna más grande en algún momento de los últimos 100 millones de años.

National Geographic 2025.

1.

¿Cuál es la importancia del descubrimiento de tantas lunas irregulares y con órbitas extrañas en Saturno? [0,5 puntos]

2.

¿Por qué Phoebe llama la atención de los astrónomos? [0,5 puntos]

4.

El límite de Roche es la distancia mínima que puede soportar un objeto orbitando un cuerpo masivo manteniendo su estructura por su propia gravedad, sin desintegrarse debido a las fuerzas de marea que genera el cuerpo mayor. Este proceso, ¿se ajusta a la causa de la existencia de las lunas descubiertas o a la de formación de los anillos de Saturno? Justifica tu respuesta. [0,5 puntos]

En los últimos años, Saturno y Júpiter han protagonizado un duelo por disponer del máximo número de satélites, que ganaba Saturno con 146 lunas frente a las 92 de Júpiter. Este año, la ventaja se ha acentuado al anunciar los astrónomos la detección de 128 lunas adicionales. Pero, estos 128 nuevos satélites no son lunas saturnianas normales, esferas de hielo y roca cuyas órbitas están estrechamente alineadas con el ecuador del planeta. En su lugar, estos objetos abultados, cada uno de unos pocos kilómetros de diámetro, se conocen como lunas irregulares, que giran alrededor del gigante gaseoso en ángulos pronunciados, a menudo en dirección opuesta a la rotación de Saturno.

Estos indicios apuntan a una larga carrera de destrucción. Hace varios miles de millones de años, viajeros más grandes hechos de roca y hielo fueron capturados por la gravedad de Saturno, convirtiéndose en lunas en el proceso. Con el tiempo, algunas de ellas chocaron entre sí, desencadenando una cascada de violencia luna contra luna que creó cientos de lunas más pequeñas y jóvenes (cada una un fragmento de sus ancestros aniquilados) que todavía estaba teniendo lugar hace tan sólo 100 millones de años. Esto hace que el hallazgo sea algo más que un simple recuento cósmico. Añaden nuevos y ricos detalles a la caótica historia del sistema de Saturno, una obra en curso en la que nada (ni sus lunas ni sus resplandecientes anillos) es permanente, sino más bien una decoración temporal. Ninguna de estas nuevas lunas destaca por sí sola. Pero cada una de ellas es una pieza extraída de varios rompecabezas ahora rotos: algunas de las lunas originales de Saturno.

De todas las lunas de Saturno, los astrónomos están particularmente seducidos por Phoebe, una luna de tamaño medio descubierta en 1898 y cuya órbita excéntrica y retrógrada la ha marcado durante mucho tiempo como irregular. Esta luna fuertemente craterizada ha sufrido muchos impactos, pero a pesar de ello ha sobrevivido durante varios miles de millones de años. Hoy en día, está rodeada por su propio cúmulo de lunas más pequeñas, creadas por esos impactos más antiguos.

El cúmulo de Mundilfari cuenta una historia diferente. Presenta un número tan elevado de lunas pequeñas que no puede tener orígenes antiguos; muchas de éstas habrían chocado entre sí y se habrían vaporizado poco después de formarse. Se deduce que el cúmulo se habría formado por la demolición de una luna más grande en algún momento de los últimos 100 millones de años.

National Geographic 2025.

3.

Describe la ecuación de la ley de gravitación universal, que controla la danza de los satélites de Saturno en torno a su planeta. [0,5 puntos]

GRUPO A — A2

Una empresa de distribución local se dedica a elaborar lejía, para lo cual disuelve 120 kg de hipoclorito de sodio, $\mathrm{NaClO}$, en suficiente cantidad de agua para obtener 1800 litros de disolución [2 puntos].

Datos

$M(\mathrm{O}) = 16{,}00\ \mathrm{g/mol} \quad M(\mathrm{Na}) = 22{,}99\ \mathrm{g/mol} \quad M(\mathrm{Cl}) = 35{,}45\ \mathrm{g/mol}$

a)

Determina la molaridad de esta disolución concentrada de lejía [1,0 punto].

b)

Como desinfectante para superficies, derivado de los protocolos anticovid, se recomienda una lejía de concentración 0,12 M. ¿Qué cantidad de lejía comercial necesitamos para preparar una garrafa de 5 litros de esta disolución de limpieza? [1,0 punto].

GRUPO A — A3

Explica dos pruebas continentales que avalen la teoría de la Tectónica de Placas [2 puntos].

GRUPO A — A4

Herencia y código genético. El alelo de pelo rizado ($A$) de los perros es dominante sobre el de pelo liso ($a$). Una pareja de perros de pelo rizado tuvo un cachorro de pelo rizado y otro de pelo liso [2 puntos].

a)

¿Qué significa que un alelo es dominante sobre otro? [0,4 puntos].

b)

Escribe el cruzamiento descrito e indica los posibles genotipos de cada individuo [0,4 puntos].

c)

¿Con qué clase de hembra debería cruzarse el cachorro de pelo rizado para conocer su genotipo? Razone la respuesta [0,5 puntos].

d)

Indica las proporciones fenotípicas y genotípicas que se obtienen de la descendencia del cruzamiento anterior y explica la diferencia entre fenotipo y genotipo [0,7 puntos].

GRUPO A — A5

Una maleta, de 20 kg de masa, se encuentra en la rampa de acceso de equipajes a la bodega de un avión. Esta rampa de 15º de inclinación, presenta un coeficiente de rozamiento con la maleta de 0,12 [2 puntos].

a)

Dibuja el diagrama de fuerzas sobre la maleta [0,3 puntos].

b)

¿Permanecerá ésta inmóvil esperando el final del proceso o deslizará rampa abajo? Justifica numéricamente comparando las fuerzas o analizando la pendiente [1,0 punto].

c)

En caso de deslizar, cuál debería ser el coeficiente de rozamiento de la maleta para que esto no ocurriese [0,7 puntos].

El airbag de los automóviles se llena a partir de la descomposición de una pequeña cantidad de azida de sodio, $\mathrm{NaN_3}$:

$$\mathrm{NaN_3(s) \longrightarrow Na(s) + N_2(g)}$$

Datos

$M(\mathrm{N}) = 14{,}01\text{ g/mol}$, $M(\mathrm{Na}) = 22{,}99\text{ g/mol}$, $1\text{ atm} = 1013\text{ mb}$, $R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}/(\text{K}\cdot\text{mol})$

a)

Ajusta la reacción química.

b)

¿Qué cantidad de azida de sodio es necesaria para rellenar con nitrógeno gaseoso la bolsa de un airbag de $74\text{ L}$ de capacidad? La temperatura del proceso es de $32\ ^\circ\text{C}$ y la presión de $996\text{ mb}$.

c)

¿Cuál es la densidad del nitrógeno gaseoso obtenido en las condiciones dadas?

En la reciente erupción de La Palma de 2021, se observó la formación de la estructura geológica de la fotografía adjunta. A partir de su observación, completa los siguientes apartados:

a)

Indica su denominación [0,6 puntos].

b)

Explica su origen [1,4 puntos].

Biomoléculas. En relación con la imagen representada, responda a las siguientes cuestiones:

a)

Identifica el monómero y sus componentes [0,7 puntos].

b)

¿Qué nombre recibe la macromolécula específica que resulta de la unión de estas moléculas? Razona tu respuesta [0,6 puntos].

c)

Indica dos funciones de este tipo de biomolécula [0,7 puntos].

B5). La cueva del Tendal en el Noreste de la Isla de La Palma es un enclave fundamental para el estudio de los Awara, pobladores prehispánicos de la isla. En ella se ha encontrado restos de cebada, datados por la técnica de $^{14}\text{C}$ (2 puntos).

a)

El carbono 14 ($Z=6$) sufre un proceso de desintegración beta (-). ¿Qué es la desintegración beta (negativa)? ¿En qué elemento se transforma el carbono? Indica su número atómico y número másico [0,4 puntos].

b)

Dicho isótopo, $^{14}\text{C}$, tiene un periodo de semidesintegración de $5730$ años. ¿Cuál es la vida media de cada átomo? [0,3 puntos]

c)

La actividad del carbono 14 en un organismo vivo es de 15 desintegraciones por gramo y minuto ($0{,}250\text{ Bq}$). De acuerdo a esto, determina la antigüedad de la cebada encontrada si su actividad es de $0{,}205\text{ Bq}$ [0,9 puntos].

d)

¿Qué actividad mostrará la muestra, en un futuro, cuando quintuplique su antigüedad? [0,4 puntos]

El color rojo de la zona central de la nebulosa de Orión (M42) es debido a la presencia de $\text{S}^{2+}$, generado por las radiaciones UV muy energéticas de las estrellas cercanas. Sabiendo que el número atómico del azufre es 16:

a)

¿Cuál es su configuración electrónica? ¿A qué grupo y periodo pertenece? [0,25 puntos]

b)

¿Qué propiedad periódica está implicada en la formación del ion azufre (II), $\text{S}^{2+}$? [0,3 puntos]

c)

Sin embargo, dadas sus características, salvo en casos extremos como el tratado, el azufre es un no metal. ¿Qué justifica este comportamiento? ¿Cuál sería el ion más estable que formaría el azufre? ¿Qué propiedad justifica la formación de este ion? [0,7 puntos]

A2). El formaldehído, $\mathrm{H_2CO}$, es una molécula orgánica muy comón en las nubes interestelares de nuestra galaxia.

Datos: $\mathrm{H}\ (Z=1)$, $\mathrm{C}\ (Z=6)$, $\mathrm{O}\ (Z=8)$

a)

Deduce su estructura (diagrama de Lewis) y geometría (TRPECV) (1,05 puntos).

b)

Analiza su polaridad (0,2 puntos).

Sabemos que la actividad geológica se concentra de manera muy especial en los límites de las placas tectónicas. Esos límites los clasificamos en tres grandes grupos:

a)

¿Qué tres grandes tipos de límites existen? [0,55 puntos]

b)

Nombra 7 lugares geográficos a tu elección que se encuentren en bordes de placa e indica para cada uno de ellos el tipo de límite en el que se encuentran. [0,7 puntos]

La energía geotérmica es un recurso renovable que puede estar en expansión. Contesta los siguientes apartados, razonando las respuestas:

a)

¿Qué es la energía geotérmica? [0,4 puntos]

b)

Indica dos ventajas del uso de esta energía [0,2 puntos].

1.

2.

c)

Indica dos inconvenientes del uso de esta energía [0,2 puntos].

1.

2.

d)

¿Tiene viabilidad su uso en Canarias? Explica el motivo [0,45 puntos].

Sí

No

A5). Herencia y código genético. A continuación se presenta la siguiente secuencia de bases nitrogenadas de un ácido nucleico obtenido a partir de células de chimpancé (véase gráfico):

5'- AAA ATG TGC CCC CGT GAA TAA GAT -3'

a)

¿De qué tipo de ácido nucleico se trata y por qué? [0,3 puntos]

b)

A partir de esta cadena, indique la secuencia del ARN mensajero que se obtiene, mostrando su polaridad o dirección [0,4 puntos]

c)

Utilizando el código genético, ¿cuál es la secuencia de aminoácidos del péptido resultante? [0,55 puntos]

A6) Herencia y código genético

En la mosca Drosophila melanogaster el color del cuerpo puede ser marrón ($X^A$) o amarillo ($X^a$). La aparición de moscas con cuerpo amarillo depende de un carácter recesivo ligado al cromosoma X. En esta especie la determinación del sexo es igual a la del ser humano. Una hembra de cuerpo marrón se cruza con un macho de cuerpo amarillo y tienen una descendencia de 11 moscas hembra, 5 de cuerpo amarillo y 6 de cuerpo marrón, y 12 machos, la mitad de cuerpo amarillo y la otra mitad de cuerpo marrón.

a)

Justifica el genotipo de ambos progenitores [0,65 puntos].

b)

Indique el genotipo de su descendencia [0,6 puntos].

La constelación de satélites Starlink de Elon Musk orbita la Tierra en dos grandes grupos: la mayor, con 7518 satélites orbita a 340 km de altura; la menor, con 4425 satélites orbita a 1200 km de altura.

Datos:

Constante de gravitación universal:

$G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\ \mathrm{N\cdot m^2/kg^2}$

Radio de la Tierra:

$R_T = 6370\ \mathrm{km}$

Masa de la Tierra:

$M_T = 5{,}98 \cdot 10^{24}\ \mathrm{kg}$

a)

¿Cuál de los dos grupos de satélites orbita a mayor velocidad? [0,4 puntos]

b)

La masa, de la última versión de satélite lanzado a la órbita superior, es de 306 kg. ¿Cuál es su peso en dicha órbita o fuerza ejercida por la Tierra sobre él? [0,85 puntos]

A8) Desintegración radiactiva y datación

Todo organismo vivo presenta en el momento de morir una actividad radiactiva, por cada gramo de carbono, de 0,250 Bq (Becquerel, desintegración por segundo) correspondiente al isótopo 14 del carbono. La vida media del carbono 14 es de 5568 años.

a)

Determina la antigüedad de la momia de Djed Sepsh, la más antigua encontrada en Egipto, para la cual se ha medido una actividad radiactiva de 0,115 Bq, por cada gramo de carbono [0,8 puntos].

b)

La fiabilidad de datación por carbono 14 es de 45000 años. ¿Qué actividad resta para este límite? [0,45 puntos].

El ácido fosfórico se utiliza como acidulante en algunos refrescos (E-338). Una empresa dispone de garrafas de 5 litros de disolución de ácido fosfórico comercial, H₃PO₄, del 85% de pureza y 1,68 g/cm³ de densidad.

Elemento · H · O · P

Masa molar (g/mol) · 1,01 · 16,00 · 30,97

a)

b)

El cobre metálico es atacado por el ácido sulfúrico mediante una reacción química que genera sulfato de cobre (II), una sustancia fungicida de color azul.

$$Cu(s) + 2H_2SO_4(aq) \rightarrow CuSO_4(aq) + 2H_2O(l) + SO_2(g)$$

Elemento · H · O · S · Cu

Masa molar (g/mol) · 1,01 · 16,00 · 32,06 · 63,54

Datos

$R = 0{,}082\ \dfrac{atm\cdot L}{K\cdot mol}$ $1\ atm = 760\ mmHg$

a)

b)

En los bordes de placa convergentes, cuando una placa oceánica subduce bajo una placa continental, son habituales los seísmos en la zona. Estos presentan una distribución geográfica y una profundidad del hipocentro que no se distribuyen al azar.

a)

b)

La siguiente fotografía representa una forma volcánica o subvolcánica típica de Canarias. A partir de su observación, completa los siguientes apartados.

a)

b)

Biomoléculas. En relación con las proteínas:

a)

¿Cómo se denomina el enlace responsable de la estructura primaria? [0,25 puntos]

b)

Indica cómo se establece su estructura terciaria: indica dos tipos de enlace responsables y entre qué componentes del péptido se establecen [0,5 puntos]

c)

Indica qué enlaces se ven afectados (apartado a o b) en la desnaturalización y por qué [0,5 puntos]

B6). Ecosistemas (véase el esquema). En relación con las relaciones tróficas:

a)

Define cadena trófica [0,5 puntos].

b)

Distingue dos cadenas tróficas, una de tres niveles y otra de cuatro [0,25 puntos].

c)

Razona, suponiendo que la eficacia de cada nivel se mantiene en ambas cadenas, cuál de ellas recibe más energía en el último eslabón [0,5 puntos].

B7). Un operario de mudanzas desciende de la caja del camión, deslizando, un paquete de 120 kg, por una rampa de 8 m de longitud con un ángulo de 30°.

a)

Dibuja el sistema de fuerzas sobre el paquete [0,25 puntos].

b)

¿Qué fuerza debe ejercer el operario para descender el paquete a velocidad constante? El coeficiente de rozamiento del paquete con la rampa es de 0,18 [1 punto].

B8). El modelo atómico de Bohr considera al átomo de hidrógeno como un electrón que gira alrededor de un protón describiendo una órbita circular de 0,53 ángstrom (Å) de radio. Este modelo introduce la cuantización de la energía, pero si lo viéramos desde la Física Clásica:

Datos:

$e = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\ \mathrm{C}$

$1\ \text{Å} = 1 \cdot 10^{-10}\ \mathrm{m}$

$G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\ \frac{\mathrm{N}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{kg}^2}$

$K = 9 \cdot 10^{9}\ \frac{\mathrm{N}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{C}^2}$

a)

¿Cuál sería la fuerza interacción eléctrica entre el protón y el electrón? [0,4 puntos].

b)

Compara este valor de interacción eléctrica, con la interacción gravitatoria entre ambas partículas. Interpreta el resultado [0,85 puntos].