Examen de Química PAU Madrid 2019 · Extraordinaria

Considere los elementos con números atómicos: $Z = 4$, $Z = 8$ y $Z = 13$.

a)

Escriba sus configuraciones electrónicas e identifíquelos con su nombre y su símbolo.

b)

Razone para cada uno de los elementos cuál es su ion más estable.

c)

Justifique si el ion más estable del elemento $Z = 4$ tendrá mayor o menor radio que el de su átomo.

Considere los elementos con números atómicos: $Z = 4$, $Z = 8$ y $Z = 13$.

d) Identifique el compuesto que se forma entre los elementos con $Z = 8$ y $Z = 13$, indicando su fórmula, nombre y tipo de enlace.

Pregunta A2.- Formule la reacción química, nombre todos los productos orgánicos e indique el tipo de reacción:

a)

Ácido benzoico + etanol (en medio ácido) $\rightarrow$

b)

Propeno + $\text{HCl} \rightarrow$

c)

3-Metilbutan-2-ol + $\text{H}_2\text{SO}_4$ (caliente) $\rightarrow$

d)

1-Bromobutano + $\text{NaOH} \rightarrow$

Pregunta A3.- Sabiendo que la ecuación de velocidad $v = k[\mathrm{A}]^2$ corresponde a la reacción ajustada: $\mathrm{A} + 2\,\mathrm{B} \rightarrow \mathrm{C}$, conteste razonadamente:

a)

¿Cuáles son los órdenes parciales de reacción respecto a cada reactivo? ¿Y el orden total de la reacción?

b)

Deduzca las unidades de la constante de velocidad.

c)

Indique cómo se modifica la velocidad de la reacción al duplicar la concentración inicial de B.

d)

Explique cómo afecta a la velocidad de la reacción una disminución de la temperatura.

Pregunta A4.- El $\text{HNO}_3$ reacciona con $\text{Cl}_2$, para dar $\text{HClO}_3$, $\text{NO}_2$, y $\text{H}_2\text{O}$.

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

a)

Nombre todos los compuestos implicados en la reacción.

b)

Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción que tienen lugar, por el método ion-electrón, indicando la especie que actúa como oxidante y la que actúa como reductora.

c)

Escriba las reacciones iónica y molecular globales ajustadas.

d)

Calcule cuántos gramos de $\text{HClO}_3$ se obtienen cuando se hacen reaccionar $15\text{ g}$ de $\text{Cl}_2$ del $80\%$ de riqueza en masa, con un exceso de $\text{HNO}_3$.

Cuando se calienta $\text{SOCl}_2$ en un recipiente de $1\text{ L}$ a $375\text{ K}$, se establece el equilibrio:$$\text{SOCl}_2(\text{g}) \rightleftharpoons \text{SO}(\text{g}) + \text{Cl}_2(\text{g})$$encontrándose $0{,}037\text{ mol}$ de $\text{SO}$ y una presión total de $3\text{ atm}$.

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

a)

Calcule la concentración inicial de $\text{SOCl}_2$ expresada en molaridad.

b)

Determine el valor de $K_c$ y $K_p$.

c)

Explique si se modifica el equilibrio por un aumento de la presión total, debido a una disminución del volumen y manteniendo la temperatura constante.

Pregunta B1.- Para cada una de las siguientes moléculas: $\text{BF}_3$ y $\text{CH}_3\text{Cl}$.

a)

Dibuje su estructura de Lewis.

b)

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

c)

Dibuje e indique su geometría molecular aplicando el método de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (RPECV).

d)

Justifique su polaridad.

Pregunta B2.- El dióxido de nitrógeno se obtiene mediante la reacción exotérmica:

$2\,\mathrm{NO(g)} + \mathrm{O_2(g)} \rightleftharpoons 2\,\mathrm{NO_2(g)}$

En un reactor se introducen los reactivos a una determinada presión y temperatura. Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a)

La cantidad de $\mathrm{NO_2}$ formado es menor al disminuir la temperatura.

b)

La oxidación está favorecida a presiones altas.

c)

Debido a la estequiometría de la reacción, la presión en el reactor aumenta a medida que se forma $\mathrm{NO_2}$.

d)

Un método para obtener mayor cantidad de dióxido de nitrógeno es aumentar la presión parcial de oxígeno.

Pregunta B3.- Formule y nombre los siguientes compuestos orgánicos:

a)

Dos hidrocarburos saturados, isómeros de cadena, de fórmula molecular $\text{C}_4\text{H}_{10}$.

b)

Dos aminas primarias, isómeras de posición, de fórmula molecular $\text{C}_3\text{H}_9\text{N}$.

c)

Dos compuestos, isómeros de función (monofuncional), de fórmula molecular $\text{C}_3\text{H}_6\text{O}_2$.

d)

Un hidrocarburo aromático de fórmula molecular $\text{C}_7\text{H}_8$.

Pregunta B4.- Se dispone de 100 mL de una disolución que contiene 0,194 g de $\text{K}_2\text{CrO}_4$ a la que se añade 100 mL de otra disolución que contiene iones $\text{Ag}^+$. Considere que los volúmenes son aditivos.

Datos

$K_s(\text{Ag}_2\text{CrO}_4) = 1{,}9\cdot 10^{-12}$; $K_s(\text{Ag}_2\text{SO}_4) = 1{,}6\cdot 10^{-5}$. Masas atómicas: $\text{O} = 16$; $\text{K} = 39$; $\text{Cr} = 52$; $\text{Ag} = 108$.

a)

Calcule la concentración inicial, expresada en molaridad, de iones cromato, presentes en la disolución antes de que se alcance el equilibrio de precipitación. Escriba el equilibrio de precipitación. [0,5 puntos]

b)

Determine la solubilidad de la sal formada en $\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$ y $\text{g}\cdot\text{L}^{-1}$. [0,5 puntos]

c)

Calcule la concentración mínima de iones $\text{Ag}^+$ necesaria para que precipite la sal. [0,5 puntos]

d)

Si a una disolución que contiene la misma concentración de iones $\text{SO}_4^{2-}$ e iones $\text{CrO}_4^{2-}$ se le añaden iones $\text{Ag}^+$, justifique, sin hacer cálculos, qué sal precipitará primero. [0,5 puntos]

Se preparan 250 mL de una disolución acuosa de ácido acético cuyo pH es 2,9.

Datos. Masas atómicas: $\text{H} = 1$; $\text{C} = 12$; $\text{O} = 16$; $K_a(\text{CH}_3\text{COOH}) = 1{,}8\times 10^{-5}$.

a)

Calcule la concentración inicial del ácido acético.

b)

Obtenga el grado de disociación del ácido acético.

c)

Determine el volumen de ácido acético de densidad $1{,}15\text{ g}\cdot\text{mL}^{-1}$ que se han necesitado para preparar 250 mL de la disolución inicial.

d)

Si a la disolución inicialmente preparada se adicionan otros 250 mL de agua, calcule el nuevo valor de pH. Suponga volúmenes aditivos.