Examen de Química PAU Castilla-La Mancha 2021 · Extraordinaria

Según la reacción: $$\mathrm{HNO}_3 + \mathrm{Mg} \rightarrow \mathrm{NO}_2 + \mathrm{Mg}(\mathrm{NO}_3)_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$$

Datos: $E^0(\mathrm{Mg}^{2+}/\mathrm{Mg}) = -2{,}37\text{ V}$; $E^0(\mathrm{NO}_3^-/\mathrm{NO}_2) = +0{,}78\text{ V}$

a)

[1,0 p] Escriba las semirreacciones de oxidación y de reducción. Indique cuál es la especie oxidante y cuál la reductora.

b)

[1,0 p] Ajuste las reacciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.

Según la reacción: $$\mathrm{HNO}_3 + \mathrm{Mg} \rightarrow \mathrm{NO}_2 + \mathrm{Mg}(\mathrm{NO}_3)_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$$

Datos: $E^0(\mathrm{Mg}^{2+}/\mathrm{Mg}) = -2{,}37\text{ V}$; $E^0(\mathrm{NO}_3^-/\mathrm{NO}_2) = +0{,}78\text{ V}$

c)

[1,0 p] Calcule el potencial de la pila.

Pregunta 2 (3,0 puntos) Se prepara una disolución disolviendo 4,0 g de NaOH en 2,0 L de agua.

a)

[1,0 p] Calcule el pH de la disolución.

b)

[1,0 p] Si ahora se le añaden 500 mL de disolución 0,5 M de HCl, ¿cuál es el pH de la disolución resultante?

c)

[1,0 p] Calcule el volumen de disolución 0,1 M de HCl necesario para neutralizar 50,0 mL de la disolución inicial de NaOH.

Datos de masa atómica: Na = 23,0; H = 1,0; O = 16,0; Cl = 35,5

Pregunta 3 (3,0 puntos) El alcohol etílico y el ácido acético reaccionan de acuerdo con la ecuación:

$$\mathrm{C_2H_5OH + CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O}$$

Si en un recipiente de 1 litro se mezcla 1 mol de etanol y 1 mol de ácido acético se alcanza el equilibrio cuando se han formado 2/3 de moles de $\mathrm{CH_3COOC_2H_5}$ y 2/3 de moles de agua.

a)

[1,0 p] Calcule la constante de equilibrio para la anterior ecuación de reacción.

b)

[1,0 p] La presión total cuando se alcanza el equilibrio a 200 °C.

c)

[1,0 p] La composición del equilibrio al mezclar 1,0 mol de $\mathrm{CH_3COOC_2H_5}$ y 1,0 mol de agua.

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

A partir de los átomos A ($Z = 19$) y B ($Z = 35$):

a)

[0,5 p] Escriba sus configuraciones electrónicas, indique el grupo y el periodo al que pertenecen.

b)

[1,0 p] ¿El radio del ion más estable de A es inferior al del ion más estable de B? Justifíquelo.

c)

[1,0 p] ¿Qué se entiende por primera energía de ionización de un átomo? ¿Cuál de los átomos A y B tendría mayor energía de ionización?

A partir de los átomos A ($Z = 19$) y B ($Z = 35$):

d)

[0,5 p] Formule el compuesto binario que podrían formar A y B razonando el tipo de enlace que se generaría.

Considere el siguiente compuesto: ácido-2-hidroxipropanoico

a) (1,0 p) Escriba su fórmula desarrollada y comente la hibridación de los átomos de carbono que componen esa molécula. Indique la posibilidad de enlaces $\pi$ presentes en la molécula.

Considere el siguiente compuesto: ácido-2-hidroxipropanoico

b) (1,0 p) ¿Qué tipo de isomería presenta? Justifique su respuesta

Pregunta 6 (2,0 puntos) Sean las moléculas $\text{NH}_3$, $\text{SO}_2$ y $\text{CO}_2$

a)

(0,5 p) Deduzca la estructura de Lewis de cada una de ellas.

b)

(0,5 p) Describa la geometría de estas moléculas indicando la hibridación del átomo central.

Molécula

Geometría molecular

Hibridación del átomo central

$\text{NH}_3$

$\text{SO}_2$

$\text{CO}_2$

c)

(0,5 p) Indique el tipo de enlaces $\sigma$ / $\pi$ que se dan en estas moléculas.

d)

(0,5 p) Comente la polaridad de cada molécula.

Pregunta 7 (1,0 punto):

a)

(0,5 p) Justifique, razonadamente, si es verdadera o falsa la siguiente propuesta:

Todos los isótopos de un mismo elemento químico tienen el mismo número de neutrones y de protones.

Verdadera

Falsa

b)

(0,5 p). Complete los huecos de la siguiente tabla correspondientes a átomos neutros:

• Nota: no rellene aquí esta tabla, conteste en el cuadernillo de respuestas

SÍMBOLO

$^{39}_{19}\text{K}$

$^{14}_{7}\text{N}$

PROTONES

15

NEUTRONES

8

ELECTRONES

6

NÚMERO MÁSICO

31

Pregunta 8 (1,0 punto) Se mezclan 10 mL de $\text{BaCl}_2$ 0,1 M con 40 mL de $\text{Na}_2\text{SO}_4$ 0,1 M.

Dato: $K_{ps}(\text{BaSO}_4) = 1{,}1\cdot 10^{-10}$

a)

[0,5 p] ¿Precipitará $\text{BaSO}_4$?

Sí

No

b)

[0,5 p] Escriba el equilibrio de solubilidad del $\text{BaSO}_4$.

Pregunta 9 (1,0 punto)

a)

[0,5 p] Justifique, en términos del enlace químico, por qué el $\text{H}_2\text{O}$ es un líquido a presión y temperatura ambiente mientras que el $\text{H}_2\text{S}$ es un gas en las mismas condiciones.

Pregunta 9 (1,0 punto)

b)

[0,5 p] Razone que tienen en común los siguientes átomos e iones: $\text{Cl}^-$, $\text{Ar}$ y $\text{K}^+$.

Datos: $Z(\text{Cl}) = 17$; $Z(\text{Ar}) = 18$; $Z(\text{K}) = 19$

Pregunta 10 (1,0 punto)

a)

[0,5 p] Explique el significado físico de cada uno de los números cuánticos.

b)

[0,5 p] Escriba dos combinaciones posibles de números cuánticos para los electrones de valencia del átomo con $Z = 20$.