Examen de Química PAU Castilla y León 2024 · Ordinaria

1. Un elemento químico tiene una configuración electrónica $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^4 4s^2$. Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a.

Pertenece al grupo 2 del sistema periódico. (Hasta 0,5 puntos)

Verdadera

Falsa

b.

Se encuentra situado en el tercer periodo. (Hasta 0,5 puntos)

Verdadera

Falsa

c.

Conduce la corriente eléctrica en estado sólido. (Hasta 0,5 puntos)

Verdadera

Falsa

d.

La secuencia de números cuánticos $(3, 1, -2, +1/2)$ corresponden a un electrón de este elemento. (Hasta 0,5 puntos)

Verdadera

Falsa

2. Para el equilibrio $\mathrm{N_2O_4}\,(\mathrm{g}) \rightleftharpoons 2\,\mathrm{NO_2}\,(\mathrm{g})$, la constante $K_c$ vale $4{,}66\cdot 10^{-3}$ a $22\ ^\circ\mathrm{C}$

a.

Determine las concentraciones de equilibrio de los dos gases si en un recipiente de $0{,}60\ \mathrm{L}$ se introducen $0{,}80\ \text{moles de } \mathrm{N_2O_4}$. (Hasta 1,0 puntos)

b.

Calcule de nuevo las concentraciones si, una vez alcanzado el equilibrio, se aumenta la presión hasta que el volumen se reduce a $0{,}30\ \mathrm{L}$, manteniendo constante la temperatura. (Hasta 1,0 puntos)

3. Responda a las siguientes cuestiones:

a.

Se dispone de una disolución de ácido acético, $\mathrm{CH_3COOH}$, $0{,}055\ \mathrm{M}$. Si su constante de acidez vale $1{,}8\cdot 10^{-5}$, calcule su grado de disociación y su $\mathrm{pH}$. (Hasta 1,6 puntos)

b.

Calcule la molaridad que debería tener una disolución de ácido clorhídrico, $\mathrm{HCl}$, para que su $\mathrm{pH}$ fuera igual a $3$. (Hasta 0,4 puntos)

1. Tabla periódica de los elementos

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

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

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

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

4. Calcule:

a.

La masa de magnesio en gramos que se depositan electrolíticamente al paso de una corriente de 1 A durante una hora a través de $\text{MgCl}_2$ fundido. (Hasta 1,0 puntos)

b.

La intensidad de corriente que ha debido de circular en el mismo tiempo si la masa depositada fuera un gramo. (Hasta 1,0 puntos)

A partir del 2-butanol (butan-2-ol), escriba las reacciones y nombre los productos obtenidos en los procesos de:

a)

Combustión. [Hasta 0,5 puntos]

b)

Oxidación con $\text{KMnO}_4$. [Hasta 0,5 puntos]

c)

Deshidratación en caliente con ácido sulfúrico. [Hasta 0,5 puntos]

d)

Reacción con el ácido etanoico en medio ácido. [Hasta 0,5 puntos]

1. Tabla periódica de los elementos

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

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

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

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

Responda razonadamente las siguientes cuestiones:

a)

¿Qué tipo de fuerzas se deben romper para disolver $\text{CaS}$ (s) en agua? [Hasta 0,5 puntos]

c)

¿Qué compuesto presentará un punto de ebullición más alto, el $\text{HF}$ o el $\text{HCl}$? [Hasta 0,5 puntos]

1. Tabla periódica de los elementos

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. Responda razonadamente las siguientes cuestiones:

b.

Ordene de menor a mayor la primera energía de ionización de los átomos: $\text{Al}$, $\text{B}$, $\text{C}$, $\text{K}$ y $\text{Na}$. [Hasta 1,0 puntos]

1. Tabla periódica de los elementos

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

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

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

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

7. Se sabe que a cierta temperatura la solubilidad del $\text{PbI}_2$ en agua pura es $0{,}65\text{ g}\cdot\text{L}^{-1}$. Determine:

a.

El producto de solubilidad. [Hasta 0,8 puntos]

b.

La solubilidad (en $\text{g/L}$) del $\text{PbI}_2$ en una disolución $0{,}15\text{ M}$ de $\text{KI}$, a la misma temperatura. [Hasta 1,2 puntos]

1. Tabla periódica de los elementos

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. Conteste razonadamente las siguientes cuestiones:

a.

¿Cuántos gramos de hidróxido de sodio, $\text{NaOH}$, se necesitan disolver en agua para preparar $100\text{ mL}$ de una disolución de $\text{pH} = 12$? [Hasta 1,0 puntos]

b.

¿Cuántos $\text{mL}$ de disolución $0{,}1\text{ M}$ de ácido clorhídrico, $\text{HCl}$, se necesitan para neutralizar los $100\text{ mL}$ de la disolución anterior? [Hasta 0,5 puntos]

c.

¿Cuál será el $\text{pH}$ de la disolución anterior al final de la neutralización? [Hasta 0,5 puntos]

A partir de los potenciales de reducción que se adjuntan, conteste razonadamente:

DATOS:

$$E^\circ(\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}) = -0{,}44\text{ V};\quad E^\circ(\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}) = -0{,}76\text{ V};\quad E^\circ(\text{Ag}^+/\text{Ag}) = 0{,}80\text{ V};$$$$E^\circ(\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}) = 0{,}34\text{ V};\quad E^\circ(\text{Na}^+/\text{Na}) = -2{,}71\text{ V};\quad E^\circ(\text{Mn}^{2+}/\text{Mn}) = -1{,}18\text{ V}$$

a)

¿Qué metales de la lista se disolverán en una disolución de $\text{HCl}\ 1\text{ M}$? [Hasta 1,0 puntos]

b)

Se dispone de tres recipientes con disoluciones de $\text{AgNO}_3$, $\text{Zn(NO}_3)_2$ y $\text{Mn(NO}_3)_2$. En cada uno se introduce una barra de hierro; ¿en qué caso se formará una capa del otro metal sobre la barra de hierro? Justifique la respuesta. [Hasta 1,0 puntos]

Dadas las siguientes reacciones:$$\text{CH}_3\text{-CH=CH-CH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{A} \xrightarrow{\text{KMnO}_4} \text{B}$$Conteste razonadamente:

a)

Complete las reacciones anteriores indicando el tipo de reacción, nombrando y formulando todos los compuestos que aparecen. [Hasta 1,2 puntos]

b)

Formule y nombre un isómero de posición del $\text{CH}_3\text{-CH=CH-CH}_3$. [Hasta 0,4 puntos]

c)

Formule y nombre un isómero de función de la butanona. [Hasta 0,4 puntos]