Examen de Química PAU La Rioja 2026 · Ordinaria

Indique, razonadamente, la estructura de Lewis, la hibridación del átomo central, la geometría de la molécula y la polaridad en los siguientes compuestos:

a)

$\text{H}_2\text{Se}$ [0,5 puntos]

b)

$\text{HCN}$ [0,5 puntos]

c)

$\text{CHCl}_3$ [0,5 puntos]

d)

$\text{CF}_4$ [0,5 puntos]

Escriba uno de los conjuntos de números cuánticos $(n, l, m, s)$ válido para describir un electrón que se encuentre en un orbital:

a)

Orbital 5d [0,5 puntos]

n =

l =

m =

s =

b)

Orbital 4s [0,5 puntos]

n =

l =

m =

s =

c)

Orbital 4f [0,5 puntos]

n =

l =

m =

s =

d)

Orbital 2p [0,5 puntos]

n =

l =

m =

s =

En un laboratorio se dispone $500\text{ mL}$ de una disolución de ácido clorhídrico $(\text{HCl})$ $0{,}083\text{ M}$ (disolución 1). Además, se dispone de otra botella de ácido clorhídrico comercial en cuya etiqueta se indica que la densidad es igual a $1{,}09\text{ g/mL}$ y la concentración es $2{,}7\,\%(\text{m/m})$ (disolución 2).

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

a)

¿Qué cantidad de $\text{NaOH(s)}$, en gramos, habrá que utilizar para neutralizar por completo la disolución 1? [0,5 puntos]

b)

Calcule el pH de la disolución de ácido clorhídrico comercial (disolución 2). [0,5 puntos]

c)

Si se desea preparar $0{,}80\text{ L}$ de una disolución de $\text{HCl}$ en concentración $0{,}10\text{ M}$, utilizando toda la disolución 1, ¿qué volúmenes de la disolución 2 y de $\text{H}_2\text{O}$ habrá que utilizar? Considere los volúmenes aditivos. [1 punto]

El yodato de plomo(II) $(\text{Pb}(\text{IO}_3)_2)$ es una sal poco soluble que presenta una $K_{\text{ps}} = 3{,}2\cdot 10^{-13}$.

Datos: Masas atómicas: $\text{Pb} = 207{,}2$; $\text{I} = 126{,}9$; $\text{O} = 16{,}0\text{ g/mol}$.

a)

Calcule su solubilidad, en mg/L, en agua pura. [0,5 puntos]

b)

Calcule su solubilidad molar, en mol/L, en una disolución $0{,}050\text{ M}$ de yodato de sodio $(\text{NaIO}_3)$. [0,75 puntos]

c)

Calcule la cantidad total de yodato de plomo disuelta, en mg, en $0{,}5\text{ L}$ de una disolución $0{,}025\text{ M}$ de nitrato de plomo(II) $(\text{Pb}(\text{NO}_3)_2)$. [0,75 puntos]

Pregunta 3.- 3A)

En un matraz cerrado de $4\text{ L}$ se introducen $90\text{ g}$ de $\mathrm{CO_2}$ y $10\text{ g}$ de $\mathrm{H_2}$ y se calienta la mezcla a $2073\text{ K}$. Dichos gases reaccionan según el equilibrio siguiente:

$$\mathrm{CO_2(g) + H_2(g) \rightleftharpoons CO(g) + H_2O(g)}$$

a)

Tras alcanzar el equilibrio, la mezcla se analiza, y la cantidad de $\mathrm{CO_2}$ que queda sin reaccionar es de $0{,}83\text{ moles}$. Calcule las concentraciones y las presiones parciales de cada especie en el equilibrio. [0,75 puntos]

b)

Calcule $K_p$ y $K_c$. [0,5 puntos]

c)

Calcule la presión total del sistema. [0,25 puntos]

d)

Indique cómo variará el equilibrio al aumentar al doble la presión del sistema. [0,5 puntos]

Datos: $R = 0{,}082\text{ L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$. Masas atómicas: $\mathrm{H} = 1{,}0$; $\mathrm{C} = 12{,}0$; $\mathrm{O} = 16{,}0\text{ g/mol}$.

3B)

El estudio de los mecanismos de reacción es fundamental para comprender cómo funcionan las reacciones químicas, como mejorarlas y como poder escalarlas en procesos industriales. En este contexto, el estudio cinético de una reacción es uno de los métodos más útiles para comprender dichos mecanismos. En un experimento cinético de una reacción general del tipo:

$$\mathrm{A(g)} + \mathrm{B(g)} \longrightarrow \mathrm{C(g)}$$

Se determinó que la reacción era de segundo orden para A y de primer orden para B.

a)

Determine la ecuación de velocidad de reacción y el orden total de la reacción. [0,5 puntos]

b)

Determine las unidades de la constante de velocidad de la reacción. [0,5 puntos]

c)

Si se dobla la concentración de ambos reactivos, determine como variará la velocidad de reacción y la constante de velocidad. [0,5 puntos]

d)

Si se aumentan 50 °C la temperatura de la reacción, indique, razonadamente, si la velocidad de reacción aumentará o disminuirá. [0,5 puntos]

Pregunta 4 - 4A

El grupo funcional alcohol (-OH) es fundamental en muchos compuestos orgánicos con diferentes aplicaciones industriales o biológicas. Describa:

a)

Un compuesto quiral que contenga el grupo alcohol. [0,5 puntos]

b)

Una reacción química donde el reactivo contenga el grupo alcohol. Identifique el tipo de reacción y nombre adecuadamente el reactivo y el producto de la reacción. [1 punto]

c)

Dos isómeros geométricos que contengan el grupo alcohol. Nombre y formule dichos compuestos. [0,5 puntos]

Pregunta 4.- 4B)

Dada la fórmula molecular $\mathrm{C_5H_{10}O_2}$:

a)

Represente todos los isómeros que contengan un ácido carboxílico. [0,75 puntos]

b)

Represente todos los isómeros que contengan un grupo funcional éster. [0,75 puntos]

c)

Formule un isómero que contenga dos grupos hidroxilo. [0,5 puntos]

La química clic fue galardonada con el premio Nobel de Química en el año 2022. Los profesores Barry Sharpless, Morten Mendal y Carolyn Bertozzi fueron reconocidos con este premio por el desarrollo de estas reacciones. Entre ellas, la reacción más utilizada es la siguiente, conocida como la reacción de Huisgen:

En esta reacción, dos fragmentos se unen sin que haya productos secundarios. Sin embargo, esta reacción es muy lenta y requiere altas temperaturas y largos tiempos de reacción. El gran descubrimiento fue que las sales de cobre(I) catalizaban dicha reacción de forma muy eficiente, lo que dio lugar a numerosas aplicaciones que son ampliamente utilizadas en química biológica en la actualidad.

Datos: Masas atómicas: $\text{H} = 1{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$; $\text{C} = 12{,}0$; $\text{N} = 14{,}0\text{ g/mol}$.

a)

Sabiendo que la energía de activación directa es de $100\text{ kJ/mol}$ y la energía de activación inversa es de $160\text{ kJ/mol}$, dibuje un diagrama de energía de la reacción indicando los reactivos, el producto, el complejo activado (o estado de transición), las energías de activación directa e inversa y la variación de entalpía de la reacción. [0,5 puntos]

b)

Al añadir un catalizador de cobre(I), la energía de activación directa disminuye y pasa a ser de $60\text{ kJ/mol}$. Dibuje el diagrama de la reacción catalizada indicando las energías de activación directa e inversa y la variación de entalpía de la reacción. [0,5 puntos]

La química clic fue galardonada con el premio Nobel de Química en el año 2022. Los profesores Barry Sharpless, Morten Mendal y Carolyn Bertozzi fueron reconocidos con este premio por el desarrollo de estas reacciones. Entre ellas, la reacción más utilizada es la siguiente, conocida como la reacción de Huisgen:

En esta reacción, dos fragmentos se unen sin que haya productos secundarios. Sin embargo, esta reacción es muy lenta y requiere altas temperaturas y largos tiempos de reacción. El gran descubrimiento fue que las sales de cobre(I) catalizaban dicha reacción de forma muy eficiente, lo que dio lugar a numerosas aplicaciones que son ampliamente utilizadas en química biológica en la actualidad.

Datos: Masas atómicas: $\text{H} = 1{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$; $\text{C} = 12{,}0$; $\text{N} = 14{,}0\text{ g/mol}$.

c) Al hacer reaccionar $2{,}0\text{ gramos}$ del compuesto 1 con $3{,}0\text{ gramos}$ del compuesto 2, se obtienen $2{,}7\text{ gramos}$ del producto 3. Indique cuál es el rendimiento de la reacción y señale cuál es el reactivo en exceso y el reactivo limitante. [1 punto]

Datos:

Masas atómicas: $\text{H} = 1{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$; $\text{C} = 12{,}0$; $\text{N} = 14{,}0\text{ g/mol}$.

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