Examen de Química PAU Castilla-La Mancha 2026 · Extraordinaria

Una forma de estimar la contaminación del agua es medir la Demanda Química de Oxígeno (DQO). Para ello, el carbono ($\mathrm{C}$) se transforma en dióxido de carbono ($\mathrm{CO}_2$) al reaccionar en medio ácido con dicromato de potasio ($\mathrm{K}_2\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_7$), según la siguiente reacción:

$$\mathrm{C} + \mathrm{K}_2\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_7 + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{CO}_2 + \mathrm{CrCl}_3 + \mathrm{KCl} + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$$

a)

[0,5 puntos] Escriba y ajuste las semirreacciones iónicas de oxidación y de reducción.

b)

[0,5 puntos] Indique qué especie actúa como oxidante y cuál como reductor.

c)

[0,5 puntos] Ajuste la reacción iónica global y la reacción molecular.

Una forma de estimar la contaminación del agua es medir la Demanda Química de Oxígeno (DQO). Para ello, el carbono ($\mathrm{C}$) se transforma en dióxido de carbono ($\mathrm{CO}_2$) al reaccionar en medio ácido con dicromato de potasio ($\mathrm{K}_2\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_7$), según la siguiente reacción:

$$\mathrm{C} + \mathrm{K}_2\mathrm{Cr}_2\mathrm{O}_7 + \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{CO}_2 + \mathrm{CrCl}_3 + \mathrm{KCl} + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$$

d)

(0,5 puntos) Si $E^0(\mathrm{Cr_2O_7^{2-}/Cr^{3+}}) = 1{,}44\text{ V}$, ¿qué valor debería tener $E^0(\mathrm{CO_2/C})$ para que la reacción estuviera en equilibrio?

PROBLEMA 2 - OPCIÓN 2A

En una planta de tratamiento de aguas se utiliza una disolución de hidróxido sódico ($\mathrm{NaOH}$) para neutralizar contaminantes ácidos. Para ajustar el pH antes del vertido, se añade ácido nítrico ($\mathrm{HNO_3}$) de concentración conocida. Se dispone de $75\text{ mL}$ de una disolución de $\mathrm{NaOH}$ $0{,}20\text{ M}$, a la que se añade $\mathrm{HNO_3}$ $0{,}10\text{ M}$. Se supone que los volúmenes son aditivos. Calcule:

a)

(0,5 puntos) El pH cuando se han añadido $50\text{ mL}$ de $\mathrm{HNO_3}$.

b)

(1 punto) Escriba la reacción de neutralización. Calcule el volumen de $\mathrm{HNO_3}$ necesario para alcanzar el punto de equivalencia y el pH en dicho punto.

c)

(0,5 puntos) Si en lugar de ácido nítrico se utilizara ácido acético ($\mathrm{CH_3COOH}$), prediga sin cálculo numérico, el valor de pH ($\text{pH} > 7$ ó $\text{pH} < 7$) de una disolución acuosa de acetato sódico ($\mathrm{CH_3COONa}$). Razone el resultado.

pH > 7

pH < 7

PROBLEMA 2 - OPCIÓN 2B

El aluminio es un agente eficiente para la reducción de óxidos metálicos. Un ejemplo de ello es la reducción del óxido de hierro (III), $\mathrm{Fe_2O_3}$, a hierro metálico según la siguiente reacción:

$$\mathrm{Fe_2O_3\,(s) + 2\,Al\,(s) \rightarrow Al_2O_3\,(s) + 2\,Fe\,(s)}$$

a)

(0,5 puntos) Calcule la variación de entalpía estándar de esta reacción.

b)

(0,5 puntos) Calcule el calor desprendido en la reducción de $100\text{ g}$ de $\mathrm{Fe_2O_3}$.

c)

(1 punto) Calcule la variación de energía libre de Gibbs a $298\text{ K}$. ¿Es espontánea la reacción a esa temperatura? Justifique la respuesta.

Sí

No

Datos:

$\Delta H^0_f\,[\mathrm{Fe_2O_3\,(s)}] = -821{,}37\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$; $\Delta H^0_f\,[\mathrm{Al_2O_3\,(s)}] = -1668{,}24\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$; $S^0\,[\mathrm{Fe_2O_3\,(s)}] = 90\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$; $S^0\,[\mathrm{Al_2O_3\,(s)}] = 51\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$; $S^0\,[\mathrm{Al\,(s)}] = 28{,}3\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$; $S^0\,[\mathrm{Fe\,(s)}] = 27{,}2\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$.

Masas atómicas: $\mathrm{Fe} = 55{,}85\text{ u}$; $\mathrm{O} = 16\text{ u}$.

PROBLEMA 3

OPCION 3A

En un recipiente cerrado y vacío de $5\text{ L}$ de capacidad, a $727^\circ\text{C}$, se introducen $1\text{ mol}$ de selenio y $1\text{ mol}$ de hidrógeno, alcanzándose el equilibrio siguiente:

$$\mathrm{Se(g) + H_2(g) \rightleftharpoons H_2Se(g)}$$

Cuando se alcanza el equilibrio se observa que la presión en el interior del recipiente es de $18{,}1\text{ atm}$.

Dato:

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$.

a)

[1 punto] Calcule las concentraciones de cada una de las especies en el equilibrio.

b)

[1 punto] Calcule el valor de $K_p$ y de $K_c$.

OPCIÓN 3B

El cloro y el monóxido de nitrógeno reaccionan según la ecuación: $2\,\text{NO(g)} + \text{Cl}_2\text{(g)} \rightarrow 2\,\text{NOCl(g)}$. Variando las concentraciones iniciales de ambos reactivos se han obtenido los siguientes datos:

Experimento · $[\text{NO}]_0\ (\text{mol}\cdot\text{L}^{-1})$ · $[\text{Cl}_2]_0\ (\text{mol}\cdot\text{L}^{-1})$ · $v_0\ (\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1})$

1 · 0,250 · 0,250 · $1{,}43\cdot 10^{-6}$

2 · 0,500 · 0,250 · $5{,}72\cdot 10^{-6}$

3 · 0,500 · 0,500 · $1{,}14\cdot 10^{-5}$

a)

(1 punto) Calcule el orden total de la reacción y escriba la ecuación de velocidad.

b)

(0,5 puntos) Halle la constante de velocidad y determine sus unidades.

c)

(0,5 puntos) Explique cómo afectaría a la velocidad de la reacción, la adición de un catalizador. ¿La variación de la concentración de qué reactivo afectaría más a la velocidad de reacción? Razónelo.

PROBLEMA 4

OPCIÓN 4A

(0,5 puntos cada apartado) De los siguientes pares de compuestos, ¿cuáles son isómeros? ¿Qué tipo de isomería presentan?

a)

b)

c)

d)

$\mathrm{CH_3-CH_2-O-CH_2-CH_3}$ y $\mathrm{CH_3-O-CH_2-CH_2-CH_3}$

OPCIÓN 4B

(0,5 puntos cada apartado) Indique el nombre de cada grupo funcional en las siguientes moléculas.

a)

b)

c)

$\text{HOOC}-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2\text{NH}-\text{CH}_3$

d)

PROBLEMA 5 - OPCIÓN 5A (Apartados a y b)

Los iones $\text{X}^{2+}$ e $\text{Y}^{-}$ presentan las siguientes configuraciones electrónicas: $\text{X}^{2+}\ (1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6)$ e $\text{Y}^{-}\ (1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6)$.

a)

(0,5 puntos) Justifique el número atómico de los elementos X e Y, e indique su posición (periodo y grupo) en el sistema periódico.

b)

(0,5 puntos) Razone qué elemento, X o Y, tiene mayor radio atómico.

Elemento X

Elemento Y

Los iones $\text{X}^{2+}$ e $\text{Y}^{-}$ presentan las siguientes configuraciones electrónicas: $\text{X}^{2+}\ (1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6)$ e $\text{Y}^{-}\ (1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6)$.

c)

(0,5 puntos) Indique qué tipo de enlace presenta a temperatura ambiente cada una de las sustancias X e Y por separado.

d)

(0,5 puntos) Justifique la estequiometría y el tipo de enlace del compuesto que forma el elemento X con el elemento Y.

Los iones $\text{X}^{2+}$ e $\text{Y}^{-}$ presentan las siguientes configuraciones electrónicas: $\text{X}^{2+}\ (1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6)$ e $\text{Y}^{-}\ (1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6)$.

Dadas las siguientes moléculas: $\text{OCl}_2$, $\text{CH}_4$:

a)

(1 punto) Escriba su estructura de Lewis.

b)

(0,5 puntos) Describa su geometría molecular utilizando la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV).

c)

(0,5 puntos) Indique si son o no moléculas polares, justificando su respuesta.