Examen de Química PAU Cantabria 2024 · Extraordinaria

1. El número atómico del K es 19.

a)

Escribe su configuración electrónica en estado fundamental.

[0,5 PUNTOS]

b)

Cuáles son los valores posibles que pueden tomar los números cuánticos del electrón desapareado.

[0,5 PUNTOS]

c)

Indica a qué grupo y periodo pertenece.

[0,5 PUNTOS]

d)

Escribe una configuración electrónica del elemento en estado excitado.

[0,5 PUNTOS]

2. Justifica la veracidad de los siguientes apartados:

a)

[0,5 PUNTOS] El $\mathrm{NH_3}$ tiene un punto de ebullición más alto que el $\mathrm{CH_4}$.

b)

[0,5 PUNTOS] El $\mathrm{KCl}$ tiene un punto de fusión mayor que el $\mathrm{Cl_2}$.

c)

[0,5 PUNTOS] El $\mathrm{CH_4}$ es insoluble en agua y el $\mathrm{KCl}$ es soluble.

d)

[0,5 PUNTOS] El agua ($\mathrm{H_2O}$) es un líquido y el sulfuro de hidrógeno ($\mathrm{H_2S}$) es un gas.

3. En una vasija que tiene una capacidad de 3 litros se hace el vacío y se introducen 0,5 gramos de $\mathrm{H_2}$ y 30 gramos de $\mathrm{I_2}$. Se eleva la temperatura a $500\ ^\circ\mathrm{C}$, estableciéndose el siguiente equilibrio:$$\mathrm{I_2(g)} + \mathrm{H_2(g)} \rightleftharpoons 2\,\mathrm{HI(g)}$$para el que $K_c$ vale 50. Calcule:

DATOS:

Masas atómicas: $\mathrm{H} = 1$; $\mathrm{I} = 127$. $R = 0{,}082\ \mathrm{L\cdot atm/(mol\cdot K)}$

a)

[0,5 PUNTOS] Moles de $\mathrm{HI}$ que se han formado.

b)

[0,5 PUNTOS] Moles de $\mathrm{I_2}$ presentes en el equilibrio.

c)

[0,5 PUNTOS] El valor de $K_p$.

d)

[0,5 PUNTOS] La presión total en el equilibrio.

4. Una reacción frecuente en la valoración del exceso de dicromato potásico ($\mathrm{K_2Cr_2O_7}$) presente en una disolución es la siguiente:$$\mathrm{K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 + FeSO_4 \rightarrow K_2SO_4 + Fe_2(SO_4)_3 + Cr_2(SO_4)_3 + H_2O}$$

DATOS:

Masas atómicas: $\mathrm{Cr = 52}$; $\mathrm{K = 39{,}1}$; $\mathrm{O = 16}$; $\mathrm{H = 1}$; $\mathrm{S = 32}$; $\mathrm{Fe = 55{,}8}$.

a)

[1 PUNTO] Ajustar la ecuación anterior aplicando el método del ion electrón, señalando cuáles son las semirreacciones de oxidación y de reducción.

b)

[1 PUNTO] Un volumen de 10 ml de esa disolución de dicromato reacciona con 20 ml de una disolución de sulfato de hierro (II) ($\mathrm{FeSO_4}$) que contiene 5g de sal por litro de disolución. Calcular la concentración molar de la disolución de dicromato potásico.

5. [2 PUNTOS ] Al pasar una corriente eléctrica por una disolución acuosa de nitrato de cobalto (II), $\text{Co(NO}_3)_2$, se desprende oxígeno en el ánodo y se deposita cobalto en el cátodo. Calcule:

Datos: $F = 96500\text{ C}$. Masas atómicas: $\text{N} = 14$; $\text{O} = 16$; $\text{Co} = 59$; $R = 0{,}082\text{ L}\cdot\text{atm}/(\text{mol}\cdot\text{K})$.

a)

[1 PUNTO ] La intensidad de la corriente que se necesita para depositar $8{,}42\text{ g}$ de $\text{Co}$ de una disolución acuosa de $\text{Co(NO}_3)_2$ en 35 minutos.

b)

[1 PUNTO ] El volumen de oxígeno gaseoso, medido a $0^\circ\text{C}$ y $1\text{ atm}$, que se desprende en el ánodo.

6. [2 PUNTOS ] El hidróxido de calcio $\text{Ca(OH)}_2$ es insoluble, su producto de solubilidad vale $5\cdot 10^{-6}$.

a)

[0,5 PUNTOS ] Calcula la máxima cantidad de moles del hidróxido que se podrá disolver en un litro.

b)

[0,5 PUNTOS ] Calcula el $\text{pH}$ de una disolución saturada de hidróxido de calcio.

c)

[0,5 PUNTOS ] Indica y razona algún procedimiento que incremente la solubilidad del hidróxido.

d)

[0,5 PUNTOS ] Razona si la adición de una sal soluble de calcio disminuirá la solubilidad.

7. [2 PUNTOS ] La constante $K_b$ del $\text{NH}_3$ es igual a $1{,}8\cdot 10^{-5}$ a $25^\circ\text{C}$. Determina:

a)

[0,5 PUNTOS ] La concentración de las especies iónicas en una disolución $0{,}2\text{ M}$ de amoníaco.

b)

[0,5 PUNTOS ] El $\text{pH}$ de la disolución.

c)

[0,5 PUNTOS ] El grado de disociación del amoníaco.

d)

[0,5 PUNTOS ] La disolución de una sal procedente del amoníaco ($\text{NH}_4\text{Cl}$) será ácida, básica o neutra, razónalo.

8. [2 PUNTOS ] Dados los potenciales normales de reducción de las semipilas $E^\circ(\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}) = -0{,}76\text{V}$ y $E^\circ(\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}) = 0{,}34\text{V}$.

a)

[1 PUNTO ] Escriba las semirreacciones y la reacción ajustada de la pila formada al unirse ambas.

b)

[1 PUNTO ] Calcule su fuerza electromotriz e indique qué electrodo actúa como ánodo y cuál como cátodo.

[2 PUNTOS] Indique razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a)

[0,5 PUNTOS] En la adición de agua, en medio ácido, del 2-metilbut-2-eno se obtiene preferentemente 2-metilbutan-2-ol.

b)

[0,5 PUNTOS] En una reacción de oxidación de butan-2-ona puede obtenerse butan-2-ol.

c)

[0,5 PUNTOS] En una reacción de reducción de butanal puede obtenerse butan-1-ol.

d)

[0,5 PUNTOS] En la reacción de eliminación del butan-1-ol no se obtienen olefinas (alquenos).

10. [2 PUNTOS] Indicar y razonar si las siguientes parejas de compuestos son isómeros y en su caso de qué tipo de isomería. En aquellas parejas que no sean isómeros entre sí escribir un isómero de cada uno de ellos:

a)

[0,5 PUNTOS] Trans-but-2-eno y metilpropeno.

b)

[0,5 PUNTOS] Ácido butanoico y butanal.

c)

[0,5 PUNTOS] Pentan-2-ona y pentanal.

d)

[0,5 PUNTOS] 2,3-dimetilpentano y 3,3-dimetilpentano.