Examen de Química PAU Castilla y León 2022 · Extraordinaria

Dados los elementos $\text{A}\ (Z = 20)$, $\text{B}\ (Z = 35)$, $\text{C}\ (Z = 23)$ y $\text{D}\ (Z = 39)$:

a.

Escriba sus configuraciones electrónicas ordenadas. (Hasta 0,4 puntos)

b.

Razone cuál será el ion más estable de los elementos A y B. (Hasta 0,4 puntos)

d.

Defina energía de ionización. ¿Qué elemento de los dados presenta la mayor energía de ionización? Explíquelo razonadamente. (Hasta 0,7 puntos)

Dados los elementos $\text{A}\ (Z = 20)$, $\text{B}\ (Z = 35)$, $\text{C}\ (Z = 23)$ y $\text{D}\ (Z = 39)$:

c.

Explique el compuesto y tipo de enlace que tendría lugar entre los átomos de los elementos A y B e indique tres propiedades del compuesto. (Hasta 0,5 puntos)

2. Se han obtenido los siguientes datos para la reacción $2\mathrm{A} + \mathrm{B} \rightarrow \mathrm{C}$ a una determinada temperatura:

Experimento · $[\mathrm{A}]_0$ (mol/L) · $[\mathrm{B}]_0$ (mol/L) · $v_0$ (M/s)

1 · 0,2 · 0,2 · $5,40\cdot 10^{-3}$

2 · 0,4 · 0,2 · $1,08\cdot 10^{-2}$

3 · 0,4 · 0,4 · $2,16\cdot 10^{-2}$

a.

Determine el orden de reacción respecto de cada uno de los reactivos, la ecuación de velocidad y la constante de velocidad incluyendo sus unidades. (Hasta 1,0 puntos)

b.

Explique cómo afecta a la velocidad de la reacción un aumento de la temperatura del sistema. (Hasta 0,5 puntos)

c.

¿Podríamos aumentar la velocidad de reacción sin modificar la concentración de los reactivos y la temperatura? Justifique su respuesta. (Hasta 0,5 puntos)

3. A cierta temperatura la constante $K_c$ del equilibrio de disociación $\mathrm{PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)}$ es $7{,}93\cdot 10^{-3}$. En un recipiente de $3\text{ L}$ se añaden $15\text{ g}$ de $\mathrm{PCl_5}$, $5\text{ g}$ de $\mathrm{PCl_3}$ y $3\text{ g}$ de $\mathrm{Cl_2}$.

Datos de la tabla periódica: $M_r(\mathrm{P}) = 30{,}97$; $M_r(\mathrm{Cl}) = 35{,}45$.

a)

Determine el sentido de la reacción química en las condiciones dadas. [Hasta 1,0 puntos]

b)

Determine las concentraciones molares de las especies en el equilibrio. [Hasta 1,0 puntos]

4. Se tiene $50\text{ mL}$ de una disolución $0{,}2\text{ M}$ de ácido metanoico, que es un ácido débil de $K_a = 1{,}7\cdot 10^{-4}$.

a.

Calcule el pH de la disolución inicial de ácido metanoico. (Hasta 1,0 puntos)

b.

Determine el volumen de una disolución de $\text{NaOH } 0{,}3\text{M}$ necesario para neutralizar el ácido anterior. (Hasta 0,5 puntos)

c.

Razone si el pH de la disolución neutralizada sería mayor, menor o igual a 7. (Hasta 0,5 puntos)

Pregunta 5

A partir de los siguientes compuestos:

etilpropileter

4-hidroxibutanal

4-metil-1-hexanol

m-nitroanilina (3-nitroanilina)

a.

Formule todas las sustancias.

b.

Formule y nombre un isómero de función de los compuestos i) y ii).

c.

Formule y nombre un isómero de cadena del compuesto iii).

d.

Proponga a partir del compuesto iii) una reacción de oxidación y otra de sustitución y nombre los productos.

Pregunta 6

Haga el estudio de las moléculas $\mathrm{NH_3}$ y $\mathrm{CO_2}$ en los términos que se indican:

a.

Escriba la estructura de Lewis.

b.

A partir de la TRPECV, indique su forma espacial.

c.

¿Qué moléculas tienen momento dipolar distinto de cero?

d.

¿Qué tipo de hibridación presentan sus átomos centrales?

e.

Indique el tipo de fuerzas intermoleculares en cada una de las sustancias.

Responda a las siguientes cuestiones:

a.

Ajuste por el método ion-electrón la siguiente reacción redox, indicando razonadamente qué agente es el oxidante y qué agente es el reductor y expresando los pares redox:

$$\mathrm{Br_2 + KOH \rightarrow KBr + KBrO_3 + H_2O}$$

Responda a las siguientes cuestiones:

b.

Se dispone de una pila Daniell con electrodos de Zn y Cu. Explique su funcionamiento hablando de cátodo, ánodo, potencial estándar de reducción y puente salino.

DATOS:

$E^\circ(\mathrm{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\ \mathrm{V}$; $E^\circ(\mathrm{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}15\ \mathrm{V}$

8. A 25 °C, el producto de solubilidad del cloruro de plata, $\mathrm{AgCl}$, es $1{,}7\cdot 10^{-10}$. Determine:

a)

La solubilidad del compuesto en agua, expresando el resultado en mg/L. (Hasta 0,8 puntos)

b)

La solubilidad del compuesto en una disolución de $\mathrm{NaCl}\ 0{,}1\,\mathrm{M}$ y justifique la diferencia encontrada con respecto al apartado anterior. (Hasta 1,2 puntos)

9. Responda a las siguientes cuestiones:

a.

Se tiene un compuesto $\text{B}$ que puede actuar como base dando la especie $\text{BH}^+$. Calcule la $K_b$ de esa base débil sabiendo que para una concentración inicial $0{,}2\text{ M}$ se ioniza al $2{,}5\%$.

b.

Calcule el $\text{pH}$ de la disolución anterior.

c.

Calcule la concentración de una disolución de $\text{NaOH}$ que tenga un valor de $\text{pH}$ de $11{,}7$.

10. Escribe las siguientes reacciones orgánicas, nombrando los productos que se obtienen en cada una de ellas e indicando a qué tipo de reacciones pertenece:

a.

Ácido propanoico con 1-butanol.

b.

2-buteno con hidrógeno, y platino como catalizador.

c.

1-pentanol con cloruro de hidrógeno.

d.

Etanal con un agente reductor.