Examen de Química PAU Madrid 2018 · Extraordinaria

OPCIÓN A

Pregunta A1.- Responda justificadamente a las siguientes preguntas:

a)

Para los átomos $A\ (Z = 7)$ y $B\ (Z = 26)$ escriba la configuración electrónica, indique el número de electrones desapareados y los orbitales en los que se encuentran.

b)

Los iones $\text{K}^+$ y $\text{Cl}^-$ tienen aproximadamente el mismo valor de sus radios iónicos, alrededor de $0{,}134\text{ nm}$. Justifique si sus radios atómicos serán mayores, menores o iguales a $0{,}134\text{ nm}$.

c)

Calcule la menor longitud de onda en $\text{nm}$ de la radiación absorbida del espectro de hidrógeno.

Datos:

$R_H = 1{,}097 \cdot 10^7\text{ m}^{-1}$.

OPCIÓN A

Pregunta A2.- Razone si el pH que resulta al mezclar las disoluciones indicadas es ácido, básico o neutro.

Datos:

$\text{p}K_a\text{ (ácido acético)} = 5$; $\text{p}K_b\text{ (amoniaco)} = 5$.

a)

$50\text{ mL}$ de ácido acético $0{,}1\text{ M} + 50\text{ mL}$ de hidróxido de sodio $0{,}1\text{ M}$.

b)

$50\text{ mL}$ de ácido clorhídrico $0{,}1\text{ M} + 100\text{ mL}$ de hidróxido de sodio $0{,}05\text{ M}$.

c)

$50\text{ mL}$ de ácido clorhídrico $0{,}1\text{ M} + 50\text{ mL}$ de hidróxido de sodio $0{,}05\text{ M}$.

d)

$50\text{ mL}$ de ácido clorhídrico $0{,}1\text{ M} + 50\text{ mL}$ de amoniaco $0{,}1\text{ M}$.

OPCIÓN A

Pregunta A3.- Escriba las reacciones propuestas, indicando de qué tipo son y nombrando los productos mayoritarios obtenidos:

a)

Butan-2-ol + ácido sulfúrico/calor.

b)

Propan-2-ol + permanganato de potasio (oxidante).

c)

Propan-1-ol + ácido etanoico.

d)

Cloroetano + hidróxido de sodio.

OPCIÓN A

Pregunta A4.- En un reactor de $20\text{ L}$, una mezcla gaseosa constituida inicialmente por $7\text{ mol}$ de hidrógeno y $5\text{ mol}$ de yodo, se calienta a $350\text{ }^\circ\text{C}$. En el equilibrio, $\text{H}_2(\text{g}) + \text{I}_2(\text{g}) \rightleftharpoons 2\text{ HI}(\text{g})$, hay $8{,}6\text{ mol}$ de yoduro de hidrógeno gaseoso. La entalpía de la reacción es $\Delta H = -10{,}83\text{ kJ}$.

Datos:

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

a)

Indique cómo se modifica el equilibrio al aumentar la temperatura.

b)

Calcule la constante de equilibrio $K_c$.

c)

Calcule la presión parcial de hidrógeno en el equilibrio.

Pregunta A5.- Una muestra de dióxido de manganeso reacciona con ácido clorhídrico comercial de densidad $1{,}18\text{ kg}\cdot\text{L}^{-1}$ y una riqueza del $38\%$ en masa, obteniéndose cloro gaseoso, cloruro de manganeso(II) y agua.

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

a)

Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción.

b)

Escriba la reacción molecular global ajustada por el método del ion electrón.

c)

Calcule la masa de dióxido de manganeso de la muestra si se obtienen $7{,}3\text{ L}$ de gas cloro, medidos a $1\text{ atm}$ y $20\text{ }^\circ\text{C}$.

d)

Calcule el volumen de ácido clorhídrico comercial que se consume en la reacción.

Pregunta B1.- Para las moléculas NH₃ y CO₂:

a)

Justifique el número de pares de electrones enlazantes y los pares libres del átomo central.

b)

Indique su geometría y la hibridación que presenta el átomo central.

c)

Justifique las fuerzas intermoleculares que presentan.

d)

Explique su polaridad.

Pregunta B2.- Se tiene un compuesto A de fórmula C₃H₆O.

a)

Sabiendo que A por reducción da lugar a un alcohol primario B, formule y nombre ambos compuestos.

b)

Escriba la reacción de A con un oxidante y nombre el producto obtenido C.

c)

Escriba la reacción que se produce entre B y C y nombre el producto obtenido.

d)

Formule y nombre un isómero de función de A.

Pregunta B3.- Se tiene una disolución acuosa de nitrato de plata y nitrato de bario sobre la que se va añadiendo otra que contiene iones sulfato.

a)

Formule los equilibrios de precipitación resultantes.

b)

Determine la solubilidad de ambos sulfatos en M y g·L⁻¹.

c)

Justifique cómo afecta a la solubilidad del Ag₂SO₄ la adición de sulfato de potasio.

Pregunta B4.- A partir de los potenciales de reducción estándar que se adjuntan:

Datos. $E^0\ (\mathrm{V})$: $\mathrm{Pb^{2+}/Pb} = -0{,}13$; $\mathrm{Cu^{2+}/Cu} = 0{,}34$; $\mathrm{Zn^{2+}/Zn} = -0{,}76$.

a)

Explique detalladamente cómo construir una pila Daniell. [0,75 puntos]

b)

Escriba las semirreacciones que tienen lugar en el ánodo y en el cátodo de la pila Daniell e indique el sentido del movimiento de los iones metálicos en sus respectivas disoluciones. [0,5 puntos]

c)

Razone si en un recipiente de $\mathrm{Pb}$ se produce alguna reacción química cuando se adiciona una disolución de $\mathrm{Cu^{2+}}$. [0,75 puntos]

Pregunta B5.- Se disuelven 0,675 gramos de ácido cianhídrico en agua hasta completar 500 mL de disolución.

Datos: $\text{pK}_\text{a}\text{ (ácido cianhídrico)} = 9{,}2$. Masas atómicas: $\text{H} = 1$; $\text{C} = 12$; $\text{N} = 14$.

a)

Determine su concentración molar. [0,5 puntos]

b)

Calcule su pH. [0,75 puntos]

c)

Calcule la concentración que debe tener una disolución de ácido clorhídrico para que tenga el mismo pH que la disolución de ácido cianhídrico. [0,75 puntos]