Examen de Química PAU Extremadura 2021 · Extraordinaria

a)

Representar el ciclo de Born-Haber del $\mathrm{NaF}$ indicando cada una de sus etapas.

b)

Calcular la entalpía de disociación de $\mathrm{F}_{2\,(\mathrm{g})}$.

Datos (en $\mathrm{kJ\cdot mol^{-1}}$): entalpía estándar de formación del $\mathrm{NaF}_{(\mathrm{s})} = -573{,}6$; entalpía de sublimación del $\mathrm{Na}_{(\mathrm{s})} = 107{,}3$; entalpía de red = $-928{,}2$; energía de ionización del $\mathrm{Na}_{(\mathrm{s})} = 495{,}8$; afinidad electrónica del $\mathrm{F}_{(\mathrm{g})} = -328$.

Dadas las moléculas $\mathrm{H_2S}$, $\mathrm{CO_2}$, $\mathrm{BF_3}$, $\mathrm{CCl_4}$.

Datos: Número atómico ($Z$): $\mathrm{H} = 1$; $\mathrm{B} = 5$; $\mathrm{C} = 6$; $\mathrm{O} = 8$; $\mathrm{F} = 9$; $\mathrm{S} = 16$; $\mathrm{Cl} = 17$.

a)

Escribir sus estructuras de Lewis

b)

Determinar sus geometrías empleando la teoría de repulsión de pares electrónicos.

c)

Razonar la polaridad de las cuatro moléculas.

d)

¿Qué hibridación presenta el átomo central? Justificar la respuesta.

Sea la reacción, $2\,\mathrm{A}_{(\mathrm{g})} + \mathrm{B}_{(\mathrm{g})} \rightarrow 2\,\mathrm{C}_{(\mathrm{g})}$, de orden 2 respecto de $\mathrm{A}$ y de orden 1 respecto de $\mathrm{B}$.

a)

Hallar el valor de la constante de velocidad y sus unidades, si la velocidad inicial de la reacción es $3\cdot 10^{-5}$ cuando $[\mathrm{A}]_0 = 3\cdot 10^{-2}\ \mathrm{M}$ y $[\mathrm{B}]_0 = 2\cdot 10^{-3}\ \mathrm{M}$.

b)

¿Cuál será la velocidad de reacción y sus unidades si $[\mathrm{A}]_0 = 0{,}01\ \mathrm{M}$ y $[\mathrm{B}]_0 = 0{,}03\ \mathrm{M}$? La temperatura permanece constante.

c)

Razona qué le ocurrirá a la velocidad de reacción en las siguientes situaciones:

En un recipiente de 6 litros se produce la reacción $\mathrm{A}_{(\mathrm{g})} + \mathrm{B}_{(\mathrm{g})} \rightleftharpoons 2\,\mathrm{C}_{(\mathrm{g})}$. Cuando a $400\,^\circ\mathrm{C}$ se alcanza el equilibrio hay $0{,}02$ moles de $\mathrm{A}$, $0{,}02$ moles de $\mathrm{B}$ y $0{,}15$ moles de $\mathrm{C}$.

Datos: $R = 0{,}082\ \mathrm{atm\cdot L\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}}$

a)

Hallar las constantes de equilibrio $K_c$ y $K_p$.

b)

Calcular la presión parcial de cada componente en el equilibrio.

c)

¿Cómo evoluciona el equilibrio al disminuir la presión total, si se mantiene constante la temperatura? Razonar la respuesta.

d)

¿Cómo evoluciona el sistema al añadir $\mathrm{B}$, suponiendo constante la temperatura? Razonar la respuesta.

Una disolución saturada de $\text{PbCl}_2$ tiene a cierta temperatura una solubilidad de $0{,}835\text{ g/L}$.

Datos: Masas atómicas (u): $\text{Pb} = 207$; $\text{Cl} = 35{,}5$.

a)

b)

c)

Si un ácido débil monoprótico ($\text{HA}$) tiene una $K_a = 5\cdot 10^{-5}$, indicar, justificadamente, si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a)

El $\text{pH}$ de una disolución acuosa $0{,}2\text{ M}$ de $\text{HA}$ es mayor que el $\text{pH}$ de una disolución acuosa $0{,}2\text{ M}$ del ácido fuerte $\text{HCl}$. [1,0 punto]

Verdadera

Falsa

b)

El grado de ionización (disociación) del ácido $\text{HA}$ aumenta al aumentar su concentración, a la misma temperatura. [1,0 punto]

Verdadera

Falsa

Sea la reacción: $\text{C} + \text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{Fe}$.

Datos: Masas atómicas (u): $\text{C} = 12$; $\text{Fe} = 56$.

a)

b)

Indicar cuál es la especie oxidante y cuál la reductora [0,50 puntos]:

Especie oxidante:

Especie reductora:

c)

Se dispone de un electrodo de cadmio sumergido en una disolución de $\text{CdSO}_4\ 1\text{ M}$ y un electrodo de plata sumergido en una disolución de $\text{AgNO}_3\ 1\text{ M}$.

Datos: $E^0(\text{Cd}^{2+}/\text{Cd}) = -0{,}44\text{ V}$; $E^0(\text{Ag}^+/\text{Ag}) = +0{,}80\text{ V}$.

a)

Construir la pila formada por ambos electrodos, indicando el ánodo, el cátodo y el sentido en el que se mueven los electrones [1,0 punto]:

Ánodo:

Cátodo:

b)

Se quiere cubrir de plata, mediante un proceso electrolítico un anillo, para lo cual se hace pasar una corriente de $1800\text{ mA}$ durante $90\text{ minutos}$ sobre una disolución de $\text{AgNO}_3$.

Datos:

$1\text{ F (Faraday)} = 96500\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}$; Masas atómicas (u): $\text{Ag} = 108$.

a)

Hallar los gramos de plata que se depositan en el anillo. [1,0 punto]

b)

Calcular la cantidad de carga (en Culombios) que se necesita para que se depositen 15 gramos de plata. [1,0 punto]

10) Un hidrocarburo insaturado gaseoso contiene un 85,71% de carbono.

a)

Averiguar la fórmula molecular sabiendo que la densidad del hidrocarburo, en estado gaseoso, a 760 mm de Hg y 20°C es 2,91 g·L⁻¹.

b)

Indicar dos isómeros de este hidrocarburo y nombrarlos.

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