Examen de Química PAU Castilla-La Mancha 2025 · Ordinaria

Pregunta 1 (2,5 puntos). Conteste solamente a uno de los dos ejercicios A ó B.

EJERCICIO A (2,5 puntos)

Se dispone de $70\text{ mL}$ de una disolución acuosa de $\text{KOH}\ 0{,}3\text{ M}$, a la que se añade una disolución acuosa de $\text{HCl}\ 0{,}15\text{ M}$. Suponiendo que los volúmenes son aditivos. Calcule:

a)

(1 punto) El pH cuando se han añadido $50\text{ mL}$ de la disolución acuosa de $\text{HCl}$.

b)

(1 punto) El volumen de la disolución acuosa de $\text{HCl}$ que es necesario añadir a la disolución inicial de $\text{KOH}$ para neutralizarla.

c)

(0,5 puntos) Justifique el valor final del pH correspondiente al apartado b.

Pregunta 1 (2,5 puntos). Conteste solamente a uno de los dos ejercicios A ó B.

EJERCICIO B (2,5 puntos)

a)

(0,5 puntos) Dibuje los isómeros geométricos cis-trans de 3-hexeno:

$$\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH=CH-CH}_2\text{-CH}_3$$

b)

(1 punto) Escriba todos los isómeros de fórmula molecular $\text{C}_5\text{H}_{12}$.

c)

(1 punto) Escriba el producto resultante de las siguientes reacciones orgánicas:

Pregunta 2 (2,5 puntos). Conteste solamente a uno de los dos ejercicios A ó B.

EJERCICIO A (2,5 puntos)

Dadas las moléculas $\text{BF}_3$ y $\text{PF}_3$:

Datos: Números atómicos: $\text{B}\ (Z=5)$, $\text{F}\ (Z=9)$ y $\text{P}\ (Z=15)$

a)

(1 punto) Represente las estructuras de Lewis de cada una de ellas.

b)

(1 punto) Razone la geometría molecular de cada una de las sustancias a partir de la teoría RPECV.

c)

(0,5 puntos) Justifique su polaridad.

Pregunta 2 (2,5 puntos). Conteste solamente a uno de los dos ejercicios A ó B.

EJERCICIO B (2,5 puntos)

Responda a las siguientes cuestiones:

a)

(1 punto) Explique cuáles de los siguientes grupos de números cuánticos son imposibles para un electrón en un átomo: (4, 2, 0, +1/2) (3, 3, 2,-1/2) (2,0,1,+1/2) (3,1,1,-1/2)

b)

(1 punto) Explique los orbitales donde se sitúan los electrones que corresponden con los grupos de números cuánticos anteriores que están permitidos.

c)

(0,5 puntos) Justifique cuál de dichos orbitales tiene mayor energía.

Respuesta guardada. Consulta la solución oficial y los criterios de corrección para autoevaluarte.

Pregunta 3 [2,5 puntos]

Dada la siguiente reacción entre el permanganato de potasio ($\mathrm{KMnO_4}$) y el yoduro de potasio ($\mathrm{KI}$) en medio básico ($\mathrm{KOH}$) para dar manganato de potasio ($\mathrm{K_2MnO_4}$), iodato de potasio ($\mathrm{KIO_3}$) y agua:

$$\mathrm{KMnO_4 + KI + KOH \rightarrow K_2MnO_4 + KIO_3 + H_2O}$$

Datos:

Masas atómicas:

$\mathrm{K = 39{,}09\ g/mol}$; $\mathrm{Mn = 54{,}94\ g/mol}$; $\mathrm{O = 16\ g/mol}$; $\mathrm{I = 126{,}90\ g/mol}$

a)

[1 punto] Ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción e indique claramente la especie oxidante y la especie reductora.

b)

[1 punto] Ajuste tanto la reacción iónica como la molecular según el método del ión-electrón.

c)

[0,5 puntos] Calcule la cantidad de iodato de potasio ($\mathrm{KIO_3}$) que se puede obtener a partir de $125\ \mathrm{g}$ de permanganato de potasio ($\mathrm{KMnO_4}$) si el rendimiento de la operación es del $70\,\%$.

Pregunta 4 [2,5 puntos]

La empresa AgroFer S.A. busca optimizar la producción de amoníaco ($\mathrm{NH_3}$) mediante el proceso Haber-Bosch, clave en la fabricación de fertilizantes. Dado su alto consumo energético, pequeñas mejoras pueden tener gran impacto económico y ambiental. Este proceso combina nitrógeno del aire ($\mathrm{N_2}$) y gas hidrógeno ($\mathrm{H_2}$) a alta presión y temperatura, dando lugar a amoníaco ($\mathrm{NH_3}$), un compuesto fundamental para la producción de fertilizantes que permiten mejorar los rendimientos agrícolas.

Como parte del equipo técnico, ¿podría analizar cómo afectan distintas condiciones al rendimiento de la síntesis de amoníaco ($\mathrm{NH_3}$) para proponer soluciones eficientes y sostenibles?. En la planta piloto se introduce una mezcla de gases en un reactor de $10\ \mathrm{L}$ a $400\,^\circ\mathrm{C}$ con las cantidades de $1\ \mathrm{mol}$ de nitrógeno ($\mathrm{N_2}$) y $3\ \mathrm{moles}$ de hidrógeno ($\mathrm{H_2}$) como cantidades iniciales. Cuando se alcanza el equilibrio, se ha formado $1\ \mathrm{mol}$ de $\mathrm{NH_3\ (g)}$ y se ha observado que la entalpía obtenida ($\Delta H$) en la reacción es de $-92\ \mathrm{kJ/mol}$.

Dato:

$R = 0{,}082\ \mathrm{atm\cdot L/(mol\cdot K)}$

a)

[0,5 puntos] Formular la reacción de síntesis del amoníaco según los datos que indica el enunciado y ajustarla.

b)

[1 punto] Determinar el valor de las constantes de equilibrio $K_c$ y $K_p$ a $400\,^\circ\mathrm{C}$.

c)

[1 punto] Explicar cómo se vería afectado el equilibrio si se aumentara la presión del sistema, manteniendo la temperatura constante. Y analizar qué ocurriría si se eleva la temperatura del proceso.