Examen de Química PAU La Rioja 2025 · Ordinaria

Dadas las moléculas $\text{Cl}_2\text{O}$ y $\text{BeCl}_2$:

a)

Explique, de forma razonada, la geometría de ambas moléculas. [1,0 puntos]

b)

Dada la electronegatividad de los átomos de $\text{Cl}$ ($3{,}16$), $\text{O}$ ($3{,}44$) y $\text{Be}$ ($1{,}57$), discuta razonadamente la polaridad de los enlaces y la polaridad global de ambas moléculas. [1,0 puntos]

Explique, brevemente, los siguientes conceptos:

a)

b)

c)

d)

La lejía es una disolución acuosa de hipoclorito de sodio ($\text{NaClO}$), un compuesto químico oxidante que tiene propiedades bactericidas y desinfectantes. El ácido conjugado del $\text{NaClO}$ es el ácido hipocloroso ($\text{HClO}$) y tiene una constante de acidez igual a $3{,}2\cdot 10^{-8}$.

a)

Calcule la constante de basicidad del hipoclorito de sodio. [0,5 puntos]

b)

Calcule el $\text{pH}$ de $100\text{ mL}$ de ácido hipocloroso ($\text{HClO}$) al $5\%\text{(m/V)}$ (gramos por cada $100\text{ mL}$ de disolución). [1,5 puntos]

Datos: Masas atómicas: $\text{H} = 1{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$; $\text{Cl} = 35{,}5$; $\text{Na} = 23{,}0\text{ g/mol}$.

2B)

La reacción química:

$2\text{A} + \text{B} + \text{C} \longrightarrow \text{D} + \text{E}$

tiene la siguiente ecuación de velocidad $v = k\cdot [\text{A}]^2\cdot [\text{C}]$

a)

Calcule los órdenes parciales de reacción para todos los reactivos y el orden total o global de la reacción. (0,75 puntos)

b)

Deduzca, razonadamente, las unidades de la constante de velocidad. (0,5 puntos)

c)

Calcule la constante de velocidad, si la velocidad es $v = 0{,}025\ \text{M}\cdot\text{s}^{-1}$ cuando las concentraciones son: $[\text{A}] = 0{,}05\ \text{M}$; $[\text{B}] = 0{,}05\ \text{M}$; $[\text{C}] = 0{,}10\ \text{M}$. (0,75 puntos)

En un laboratorio se dispone de $\text{Cl}_2\text{(g)}$ y de $\text{I}_2\text{(s)}$. Teniendo en cuenta sus potenciales estándar de reducción, identifique qué sustancia o sustancias podría utilizar para obtener, de forma espontánea, las especies indicadas en los apartados a) y b). Ajuste además las reacciones redox y calcule el potencial total o fuerza electromotriz de cada una de las reacciones.

Datos

$E^\circ(\text{Cl}_2/\text{Cl}^-) = 1{,}36\text{ V}$; $E^\circ(\text{I}_2/\text{I}^-) = 0{,}54\text{ V}$; $E^\circ(\text{Cu}^+/\text{Cu}) = 0{,}52\text{ V}$; $E^\circ(\text{Ag}^+/\text{Ag}) = 0{,}80\text{ V}$.

a)

Obtener $\text{Ag}^+$ a partir de $\text{Ag(s)}$. [1 punto]

b)

Obtener $\text{Cu}^+$ a partir de $\text{Cu(s)}$. [1 punto]

El producto de solubilidad del cloruro de plata ($\text{AgCl}$) a $25\ ^\circ\text{C}$ de temperatura es $1{,}6\cdot 10^{-10}$.

Datos

Masas atómicas: $\text{Ag} = 107{,}9$; $\text{Cl} = 35{,}5\text{ g/mol}$.

a)

Calcule su solubilidad, en g/L, a esa temperatura. [0,75 puntos]

b)

Se calienta agua a $80\ ^\circ\text{C}$ y se añade $\text{AgCl}$ hasta su saturación. La solubilidad del $\text{AgCl}$ a esa temperatura se mide y es $2{,}4\text{ mg/L}$. Calcule el producto de solubilidad del $\text{AgCl}$ a $80\ ^\circ\text{C}$. [0,75 puntos]

c)

Razone como varía la solubilidad del $\text{AgCl}$ al aumentar la temperatura. [0,5 puntos]

Nombre los siguientes compuestos orgánicos, indique el grupo funcional de cada uno y nombre o dibuje un isómero (de cualquier tipo) de cada uno.

a)

$\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH}_2\text{-COO-CH}_3$ [0,5 puntos]

b)

$\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-O-CH}_3$ [0,5 puntos]

c)

$\text{CH}_3\text{-CO-CH}_3$ [0,5 puntos]

d)

$\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH}_2\text{-NH}_2$ [0,5 puntos]

Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas (0,5 puntos por apartado):

a)

La molécula but-2-eno en presencia de $\text{Br}_2$ da lugar a 2,3-dibromobutano.

b)

El etanoato de metilo es más soluble en agua que el ácido etanoico.

c)

El compuesto 3-metilpentano presenta isomería óptica.

d)

La oxidación de butanal da lugar a butan-1-ol.

Carl Wilhem Scheele fue un importante químico sueco que descubrió varios elementos químicos, entre los que destaca el cloro. Para ello, calentó una muestra de sal común con ácido sulfúrico y dióxido de manganeso, obteniendo la molécula de gas dicloro. Este compuesto es de fundamental importancia para multitud de procesos químicos, destacando su acción como oxidante, como desinfectante o como reactivo fundamental en la cloración de compuestos orgánicos. En la actualidad, el proceso se ha simplificado y se realiza mediante la reacción de ácido clorhídrico ($\text{HCl}$) en disolución acuosa, con dióxido de manganeso sólido ($\text{MnO}_2$) para dar lugar a cloruro de manganeso(II) ($\text{MnCl}_2$) en disolución, gas dicloro ($\text{Cl}_2$) y agua.

En un laboratorio, se pretende determinar la pureza de una muestra de dióxido de manganeso ($\text{MnO}_2$) sólido. Para ello, se hace reaccionar con ácido clorhídrico comercial ($38\,\%\text{(m/m)}$ y densidad = $1{,}18\text{ g/mL}$).

a)

Escribe las semirreacciones ajustadas de oxidación y reducción y señale cuál es el agente reductor y el agente oxidante, respectivamente. [0,5 puntos]

b)

Escriba la reacción molecular ajustada por el método ion-electrón. [0,5 puntos]

c)

Al finalizar la reacción, se obtienen $8{,}2\text{ L}$ de $\text{Cl}_2\text{ (g)}$ a $25\,^\circ\text{C}$ y $1\text{ atm}$ de presión. Calcule la masa de $\text{MnO}_2$ en la muestra inicial. [0,5 puntos]

d)

¿Qué volumen, en mL, de $\text{HCl}$ comercial se consume en la reacción? [0,5 puntos]

mL

Datos

$R = 0{,}082\text{ L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$; Masas atómicas: $\text{H} = 1{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$; $\text{Mn} = 55{,}0$; $\text{Cl} = 35{,}5\text{ g/mol}$.