Examen de Química PAU Castilla y León 2021 · Extraordinaria

2. Constantes físico-químicas

Carga elemental ($e$): $1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ C}$

Constante de Avogadro ($N_A$): $6{,}022\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}$

Unidad de masa atómica ($u$): $1{,}661\cdot 10^{-27}\text{ kg}$

Constante de Faraday ($F$): $96490\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}$

Constante molar de los gases ($R$): $8{,}314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{dm}^3\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

3. Algunas equivalencias

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1{,}013\cdot 10^5\text{ Pa}$

$1\text{ cal} = 4{,}184\text{ J}$

$1\text{ eV} = 1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ J}$

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

a)

Represente sus estructuras de Lewis. [0,4 puntos]

b)

Prediga razonadamente la geometría de cada una de ellas según la Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de la Capa de Valencia. [0,8 puntos]

c)

Determine, razonadamente, si estas moléculas son polares e indique las fuerzas intermoleculares que actúan en ellas. [0,8 puntos]

2. Constantes físico-químicas

Carga elemental ($e$): $1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ C}$

Constante de Avogadro ($N_A$): $6{,}022\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}$

Unidad de masa atómica ($u$): $1{,}661\cdot 10^{-27}\text{ kg}$

Constante de Faraday ($F$): $96490\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}$

Constante molar de los gases ($R$): $8{,}314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{dm}^3\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

3. Algunas equivalencias

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1{,}013\cdot 10^5\text{ Pa}$

$1\text{ cal} = 4{,}184\text{ J}$

$1\text{ eV} = 1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ J}$

2. A $25\ ^\circ\text{C}$, el producto de solubilidad del $\text{Zn(OH)}_2$ es de $6{,}3\cdot 10^{-17}$.

a)

Calcule la solubilidad de dicha sal y exprésela en $\text{g/L}$. [Hasta 0,7 puntos]

g/L

b)

Calcule las concentraciones molares de los iones $\text{OH}^-$ y $\text{Zn}^{2+}$ en una disolución saturada de $\text{Zn(OH)}_2$. [Hasta 0,5 puntos]

c)

Explique, cuantitativamente, cómo afectaría a la solubilidad de dicha sal la adición de $\text{NaOH}\ 1\text{ M}$. [Hasta 0,8 puntos]

2. Constantes físico-químicas

Carga elemental ($e$): $1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ C}$

Constante de Avogadro ($N_A$): $6{,}022\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}$

Unidad de masa atómica ($u$): $1{,}661\cdot 10^{-27}\text{ kg}$

Constante de Faraday ($F$): $96490\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}$

Constante molar de los gases ($R$): $8{,}314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{dm}^3\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

3. Algunas equivalencias

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1{,}013\cdot 10^5\text{ Pa}$

$1\text{ cal} = 4{,}184\text{ J}$

$1\text{ eV} = 1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ J}$

3. El permanganato potásico ($\text{KMnO}_4$) reacciona con el ácido clorhídrico ($\text{HCl}$) produciendo cloruro potásico ($\text{KCl}$), cloruro de manganeso (II) ($\text{MnCl}_2$), agua y dicloro.

a)

Ajuste la ecuación molecular utilizando el método del ión-electrón. [Hasta 1,5 puntos]

b)

Calcule la cantidad de permanganato potásico necesario para obtener $15{,}44\text{ g}$ de dicloro. [Hasta 0,5 puntos]

El ácido benzoico $\mathrm{C_6H_5COOH}$ es un buen conservante de alimentos ya que inhibe el crecimiento microbiano siempre que el medio posea un $\mathrm{pH}$ inferior a $5$.

a)

Justifique si la disolución acuosa de ácido benzoico de concentración $0{,}05\,\mathrm{M}$ es adecuada como conservante.

$\mathrm{pH} =$

Sí

No

b)

El grado de disociación del ácido benzoico en la disolución anterior.

$\alpha =$

DATOS

$K_a = 6{,}5\cdot 10^{-6}$

5. Formule los reactivos y formule y nombre los productos de las siguientes reacciones, especificando el tipo de reacción en cada caso:

a)

Ácido propanoico + metanol (Hasta 0,5 puntos)

b)

2-buteno + cloro (Hasta 0,5 puntos)

c)

2,3-dimetilbutano + oxígeno (Hasta 0,5 puntos)

d)

Formule y nombre un isómero de función del ácido propanoico y un isómero de cadena del 2,3-dimetilbutano (Hasta 0,5 puntos)

2. Constantes físico-químicas

Carga elemental ($e$): $1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ C}$

Constante de Avogadro ($N_A$): $6{,}022\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}$

Unidad de masa atómica ($u$): $1{,}661\cdot 10^{-27}\text{ kg}$

Constante de Faraday ($F$): $96490\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}$

Constante molar de los gases ($R$): $8{,}314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{dm}^3\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

3. Algunas equivalencias

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1{,}013\cdot 10^5\text{ Pa}$

$1\text{ cal} = 4{,}184\text{ J}$

$1\text{ eV} = 1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ J}$

6. Conteste las siguientes cuestiones:

a)

Defina energía de ionización de un elemento. (Hasta 0,4 puntos)

b)

Explique la variación en la tabla periódica de esta propiedad y ordene de menor a mayor energía de ionización los siguientes átomos: rubidio, sodio, silicio, azufre y cloro. (Hasta 0,8 puntos)

c)

Escriba la configuración electrónica del hierro ordenada y escriba los números cuánticos posibles de su electrón diferenciador. (Hasta 0,8 puntos)

7. La destrucción de la capa de ozono es debida entre otras a la siguiente reacción:

$$\text{NO} + \text{O}_3 \rightleftarrows \text{NO}_2 + \text{O}_2$$

La velocidad de esta reacción se ha obtenido en tres experimentos en los que se han variado las concentraciones iniciales de los reactivos siendo los resultados:

· $[\text{NO}]_0$ · $[\text{O}_3]_0$ · Velocidad ($\text{mol}/(\text{L}\cdot\text{s})$)

Experimento 1 · $1{,}0\cdot 10^{-6}$ · $3{,}0\cdot 10^{-6}$ · $6{,}6\cdot 10^{-5}$

Experimento 2 · $3{,}0\cdot 10^{-6}$ · $9{,}0\cdot 10^{-6}$ · $1{,}78\cdot 10^{-3}$

Experimento 3 · $1{,}0\cdot 10^{-6}$ · $9{,}0\cdot 10^{-6}$ · $1{,}98\cdot 10^{-4}$

a)

Determine la ecuación de velocidad y el orden global de la reacción. (Hasta 1,2 puntos)

b)

Determine el valor y las unidades de la constante de velocidad, $k$. (Hasta 0,8 puntos)

2. Constantes físico-químicas

Carga elemental ($e$): $1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ C}$

Constante de Avogadro ($N_A$): $6{,}022\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}$

Unidad de masa atómica ($u$): $1{,}661\cdot 10^{-27}\text{ kg}$

Constante de Faraday ($F$): $96490\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}$

Constante molar de los gases ($R$): $8{,}314\text{ J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{dm}^3\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

3. Algunas equivalencias

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg} = 1{,}013\cdot 10^5\text{ Pa}$

$1\text{ cal} = 4{,}184\text{ J}$

$1\text{ eV} = 1{,}602\cdot 10^{-19}\text{ J}$

8. Para la reacción $\mathrm{H_2(g) + F_2(g) \rightleftharpoons 2\,HF(g)}$, el valor de la constante de equilibrio $K_c$ es $6{,}6\cdot 10^{-4}$ a $50\ ^\circ\mathrm{C}$. Si en un recipiente de $5\text{ L}$ se introduce $1\text{ mol}$ de $\mathrm{H_2}$ y $1\text{ mol}$ de $\mathrm{F_2}$, y se mantiene a $50\ ^\circ\mathrm{C}$ hasta alcanzar el equilibrio, calcule:

a)

Los moles de $\mathrm{H_2}$ que quedan sin reaccionar una vez que se ha alcanzado el equilibrio. (Hasta 1 punto)

b)

La presión parcial de cada una de las especies en el equilibrio. (Hasta 0,8 puntos)

c)

El valor de $K_p$ a $50\ ^\circ\mathrm{C}$. (Hasta 0,2 puntos)

9. Dados los potenciales normales de reducción: $E^\circ(\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}) = +0{,}34\text{ V}$; $E^\circ(\text{Ag}^+/\text{Ag}) = +0{,}80\text{ V}$

a)

Razone cuál será la reacción espontánea que tendrá lugar en una pila formada por estos dos electrodos. (Hasta 0,7 puntos)

b)

Indique cuál se comportará como ánodo y cuál como cátodo, escriba las semirreacciones y la reacción global que tiene lugar. (Hasta 0,7 puntos)

c)

Calcule la f.e.m. estándar de la pila y escriba la notación de la pila. (Hasta 0,6 puntos)

a)

10.a. Formule y nombre dos isómeros de función de fórmula molecular $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}$ (Hasta 0,7 puntos)

b)

10.b. Formule y nombre dos isómeros de posición de fórmula molecular $\text{C}_3\text{H}_8\text{O}$ (Hasta 0,7 puntos)

c)

10.c. Indique el tipo de reacción que se produce cuando se polimeriza el cloruro de vinilo, escríbala y nombre el producto de la reacción. (Hasta 0,6 puntos)