Examen de Química PAU Castilla y León 2023 · Extraordinaria

2. Constantes físico-químicas

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

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

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

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

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

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 siguientes moléculas: $\text{OCl}_2$, $\text{GeH}_4$:

a.

Escriba su estructura de Lewis. (Hasta 0,6 puntos)

b.

Describa su geometría molecular utilizando la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia. (Hasta 0,6 puntos)

c.

Indique si son o no moléculas polares, justificando su respuesta. (Hasta 0,4 puntos)

d.

Indique qué fuerzas intermoleculares existen en estas moléculas. (Hasta 0,4 puntos)

2. El cloro y el monóxido de nitrógeno reaccionan según la ecuación:

$2\,\mathrm{NO(g)} + \mathrm{Cl_2(g)} \rightarrow 2\,\mathrm{NOCl(g)}$

Variando las concentraciones iniciales de ambos reactivos se han obtenido los siguientes datos:

Experimento

$[\mathrm{NO}]_0\ (\mathrm{mol\cdot L^{-1}})$

$[\mathrm{Cl_2}]_0\ (\mathrm{mol\cdot L^{-1}})$

$\mathrm{v}_0\ (\mathrm{mol\cdot L^{-1}\cdot s^{-1}})$

1

0,250

0,250

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

2

0,250

0,500

$2{,}86\cdot 10^{-6}$

3

0,500

0,500

$11{,}4\cdot 10^{-6}$

a.

Calcule el orden total de la reacción y escriba la ecuación de la velocidad. (Hasta 0,8 puntos)

b.

Halle la constante de velocidad y determine sus unidades. (Hasta 0,7 puntos)

c.

¿La variación de la concentración de qué reactivo afectaría más a la velocidad de reacción? Razónelo. (Hasta 0,5 puntos)

Una disolución de ácido nitroso $\text{HNO}_2$ ($K_a = 4{,}5\cdot 10^{-4}$) tiene un $\text{pH} = 2{,}5$. Calcule:

a.

La concentración inicial de ácido nitroso. [Hasta 1,0 puntos]

b.

La concentración en el equilibrio del ácido nitroso. [Hasta 0,5 puntos]

c.

El grado de disociación del ácido nitroso, en tanto por ciento. [Hasta 0,5 puntos]

%

2. Constantes físico-químicas

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

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

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

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

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

3. Algunas equivalencias

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

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

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

4. En un recipiente de $0{,}400\text{ L}$ se introducen $0{,}200\text{ moles}$ de $\text{SbCl}_5$ y su temperatura se eleva a $182\text{ }^\circ\text{C}$ hasta que se establece el siguiente equilibrio:$$\text{SbCl}_5\text{(g)} \rightleftharpoons \text{SbCl}_3\text{(g)} + \text{Cl}_2\text{(g)}$$para el que $K_p = 9{,}32\cdot 10^{-2}$.

Calcule:

a)

La concentración de las especies presentes en el equilibrio. (Hasta 1,2 puntos)

b)

La presión total en el equilibrio. (Hasta 0,8 puntos)

Complete las siguientes reacciones orgánicas nombrando reactivos y productos de la reacción e indicando qué tipo de reacción es:

a)

$\mathrm{CH_3-CH=CH_2(g) + H_2(g) \rightarrow}$

b)

$\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-OH(g) + H_2SO_4(calor) \rightarrow}$

c)

$\mathrm{CH_3-COOH(l) + CH_3-CH_2-OH(l) \rightarrow}$

d)

$\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2OH + KMnO_4 \rightarrow}$

2. Constantes físico-químicas

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

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

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

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

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

3. Algunas equivalencias

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

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

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

Pregunta 6

Conteste las siguientes cuestiones:

a)

Defina energía de ionización. (Hasta 0,5 puntos)

b)

Los valores de la primera energía de ionización, 496, 1313, 1521 kJ·mol⁻¹, pertenecen a alguno de los siguientes elementos: Ar, Na y O. Asigne de forma justificada cada valor a cada uno de los elementos anteriores. (Hasta 1,0 puntos)

c)

Justifique cuál de los siguientes iones tiene mayor radio: $\text{S}^{2-}$ y $\text{K}^+$. (Hasta 0,5 puntos)

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2. Constantes físico-químicas

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

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

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

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

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

3. Algunas equivalencias

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

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

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

Pregunta 7

El fluoruro de bario ($\text{BaF}_2$) es una sal poco soluble cuyo valor del producto de solubilidad a $25\ ^\circ\text{C}$ es $K_{\text{ps}} = 1{,}7\cdot 10^{-6}$.

a)

Calcule la solubilidad en agua de ese compuesto, expresada en $\text{mol/L}$. (Hasta 0,6 puntos)

b)

¿Cuántos gramos de $\text{NaF}(s)$ se deben añadir a $100\ \text{mL}$ de disolución $0{,}005\ \text{M}$ de nitrato de bario ($\text{Ba(NO}_3)_2$) para iniciar la precipitación de fluoruro de bario? Considere que no hay variación de volumen. (Hasta 0,8 puntos)

c)

Justifique cualitativamente cómo afectará a la solubilidad de ese compuesto la adición de una disolución de cloruro de bario ($\text{BaCl}_2$). (Hasta 0,6 puntos)

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Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones:

a)

¿Qué volumen de una disolución $0{,}05\text{ M}$ de $\mathrm{NaOH}$ se necesitará para neutralizar $50\text{ mL}$ de otra disolución $0{,}03\text{ M}$ de $\mathrm{HNO_2}$?

b)

Calcule el $\text{pH}$ obtenido al mezclar $50\text{ mL}$ de una disolución $0{,}03\text{ M}$ de $\mathrm{HClO_4}$, con $50\text{ mL}$ de otra disolución $0{,}05\text{ M}$ de $\mathrm{NaOH}$. Considere que los volúmenes son aditivos.

2. Constantes físico-químicas

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

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

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

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

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

3. Algunas equivalencias

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

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

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

Pregunta 9

El dicromato de potasio ($\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$), en presencia de ácido clorhídrico, oxida al estaño metálico generando cloruro de estaño (IV) ($\text{SnCl}_4$) y cloruro de cromo (III) ($\text{CrCl}_3$). Sabiendo que en la reacción se obtiene además cloruro de potasio y agua:

a)

Ajuste, por el método del ion-electrón, la ecuación molecular completa. (Hasta 1,2 puntos)

b)

Calcule la riqueza en estaño de una aleación, si $1{,}00\ \text{g}$ de la misma, una vez disuelta en ácido clorhídrico, se hace reaccionar con una disolución de dicromato de potasio $0{,}1\ \text{M}$, gastándose $25\ \text{mL}$ de la misma. (Hasta 0,8 puntos)

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Responda las siguientes cuestiones:

a)

Nombre o formule los siguientes compuestos:

b)

Escriba y nombre un isómero de cadena del compuesto i ($\\mathrm{CH_3-CH_2-CH=CH_2}$):

c)

Escriba y nombre un isómero de posición del compuesto ii (p-diclorobenceno):

d)

Formule y nombre dos isómeros de función del compuesto iii (3-etilhex-4-en-1-ol):