Examen de Química PAU Madrid 2018 · Ordinaria

Pregunta A1.- Un elemento químico posee una configuración electrónica $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6$. Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a)

Pertenece al grupo 17 del Sistema Periódico.

Verdadera

Falsa

b)

Se encuentra situado en el tercer periodo.

Verdadera

Falsa

c)

Conduce la electricidad en estado sólido.

Verdadera

Falsa

d)

Los números cuánticos $(3, 1, -2, +1/2)$ corresponden a un electrón de este elemento.

Verdadera

Falsa

Pregunta A2.- Responda a las siguientes cuestiones:

a)

Escriba los equilibrios de disociación en agua de $\text{HNO}_2$, $\text{NH}_3$ y $\text{HSO}_4^-$ e indique si actúan como ácido o como base.

b)

Se dispone de una disolución de ácido acético $0{,}2\text{ M}$ y otra de igual concentración de ácido salicílico. Justifique cuál de las dos tiene menor pH.

c)

Calcule el pH de una disolución de amoniaco $0{,}45\text{ M}$.

Datos

$K_a(\text{HNO}_2) = 5{,}6\times 10^{-4}$; $K_a(\text{HSO}_4^-) = 1{,}0\times 10^{-2}$; $K_a(\text{ácido acético}) = 1{,}8\times 10^{-5}$; $K_a(\text{ácido salicílico}) = 1{,}1\times 10^{-3}$; $K_b(\text{amoniaco}) = 1{,}8\times 10^{-5}$.

Pregunta A3.- Responda a las siguientes cuestiones:

a)

Escriba dos isómeros de función con la fórmula $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}$ y nómbrelos.

b)

Formule la reacción, indique de qué tipo es, nombre la regla que se sigue para la obtención del producto mayoritario y nombre el reactivo y el producto:$$\text{CH}_3\text{-CHOH-CH}_2\text{-CH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4/\text{calor} \rightarrow$$

c)

Nombre y escriba la fórmula del producto de la reacción de $\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH}_2\text{-CHO}$ con un reductor.

Pregunta A4.- A $25^\circ\text{C}$ se produce la reacción $\text{AB}_3\text{(g)} \rightleftharpoons \text{AB}_2\text{(g)} + 1/2\ \text{B}_2\text{(g)}$, cuando se alcanza el equilibrio $\text{AB}_3\text{(g)}$ está disociado al $65\%$ con una presión total de $0{,}25\text{ atm}$. Calcule:

a)

Las presiones parciales de cada gas en el equilibrio.

atm

atm

atm

b)

$K_p$ y $K_c$.

Dato

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

Pregunta A5.- A partir de los potenciales de reducción que se adjuntan, conteste razonadamente:

Datos

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

a)

¿Qué metales de la lista se disolverán en una disolución de $\mathrm{HCl}\ 1\ \mathrm{M}$? Justifique su respuesta.

b)

Se dispone de tres recipientes con disoluciones de nitrato de plata, nitrato de cinc y nitrato de manganeso (II). 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 su respuesta.

Pregunta B1.- Considere los elementos Mg y Cl:

a)

Escriba la configuración electrónica de $\text{Mg}^{2+}$ y $\text{Cl}^-$.

b)

Indique los números cuánticos del electrón más externo del Mg.

c)

Ordene los elementos por orden creciente de tamaño y justifique la respuesta.

d)

Ordene los elementos por orden creciente de primera energía de ionización y justifique la respuesta.

Pregunta B2.- La reacción $3\text{ A(g)} + \text{B(g)} \rightarrow 2\text{ C(g)} + \text{D(g)}$ es de orden 1 respecto de A y de orden 2 respecto de B.

a)

Escriba la velocidad de la reacción en función de cada especie y justifique si la velocidad de desaparición de B es doble de la velocidad de desaparición de A.

b)

Obtenga las unidades de la constante de velocidad.

c)

Razone si la reacción directa es endotérmica sabiendo que la energía de activación es $35\text{ kJ}$ y la de la reacción inversa es $62\text{ kJ}$.

d)

Explique cómo afecta a la velocidad de reacción un aumento de volumen a temperatura constante.

Pregunta B3.- En una celda electrolítica se introduce cloruro de sodio fundido, obteniéndose cloro molecular y sodio metálico.

Datos:

$E^0(\text{V}): \text{Cl}_2/\text{Cl}^- = 1{,}36$; $\text{Na}^+/\text{Na} = -2{,}71$; $F = 96485\text{ C}$.

a)

Escriba las reacciones que se producen en el ánodo y en el cátodo de la celda electrolítica.

b)

Calcule el potencial necesario para que se produzca la electrolisis.

c)

Calcule el tiempo requerido para que se desprenda $1\text{ mol}$ de $\text{Cl}_2$ si se emplea una intensidad de $10\text{ A}$.

Pregunta B4.- Se dispone de $\mathrm{H_2SO_4}$ comercial de $96{,}4\%$ de riqueza en masa y densidad $1{,}84\text{ g}\cdot\text{mL}^{-1}$. Calcule:

Datos. Masas atómicas: $\mathrm{H} = 1$; $\mathrm{O} = 16$; $\mathrm{S} = 32$.

a)

El volumen de ácido comercial que se necesita para preparar $200\text{ mL}$ de disolución $0{,}5\text{ M}$.

b)

El $\mathrm{pH}$ de la disolución resultante de mezclar $25\text{ mL}$ de disolución $0{,}1\text{ M}$ de $\mathrm{H_2SO_4}$ con $50\text{ mL}$ de disolución $0{,}5\text{ M}$ de $\mathrm{NaOH}$. Suponga los volúmenes aditivos.

Pregunta B5.- Responda a las siguientes cuestiones:

a)

Nombre los siguientes compuestos: $\text{CH}_2\text{OH-CH}_2\text{-CH=CH-CH}_3$ y $\text{CH}_3\text{-CO-CH}_2\text{-CO-CH}_3$.

b)

Formule la reacción, indique de qué tipo es, y nombre el reactivo y el producto obtenido: $\text{CH}_3\text{-CHOH-CH}_2\text{-CH}_2\text{-CH}_2\text{-CH}_3 + \text{KMnO}_4/\text{H}^+ \rightarrow$

c)

Formule y nombre el monómero que ha dado lugar al siguiente polímero: $-(\text{CH}_2\text{-CH}_2)_n-$. Nombre el tipo de reacción.