Examen de Química PAU Madrid 2022 · Modelo

Considere los elementos A ($Z = 11$), B ($Z = 15$) y C ($Z = 17$).

a)

Escriba la configuración electrónica de cada elemento.

b)

Identifíquelos con su nombre, símbolo, grupo y periodo.

c)

Justifique cuál es el elemento que tiene menor energía de ionización.

d)

Formule y nombre un compuesto binario formado por los elementos B y C en su menor estado de oxidación, e indique el tipo de enlace que presenta.

Responda las siguientes cuestiones:

Datos:

Masas atómicas (u): H = 1; O = 16; Na = 23.

a)

Obtenga el porcentaje de riqueza en masa de una muestra de hidróxido de sodio, sabiendo que $100\text{ g}$ de muestra son neutralizados con $100\text{ mL}$ de una disolución de ácido clorhídrico $12\text{ M}$.

%

b)

Calcule el pH de una disolución preparada al añadir $22\text{ g}$ de la muestra de hidróxido de sodio del apartado anterior, a $200\text{ mL}$ de una disolución de ácido clorhídrico $2{,}0\text{ M}$. Considere que no hay cambio de volumen.

La reacción en fase gaseosa $\text{A} + \text{B} \rightarrow \text{C} + \text{D}$ es exotérmica y su ecuación cinética es $v = k[\text{A}]^2$. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a)

El reactivo A se consume más deprisa que el B.

Verdadera

Falsa

b)

Un aumento de la presión total produce un aumento en la velocidad de la reacción.

Verdadera

Falsa

c)

Una vez iniciada la reacción, la velocidad es constante si la temperatura no varía.

Verdadera

Falsa

d)

Un aumento de la temperatura disminuye la velocidad de reacción.

Verdadera

Falsa

Para cada una de las siguientes reacciones, formule y nombre todos los compuestos orgánicos que intervengan:

a)

$\text{CH}_3\!-\text{CH}_2\!-\text{CHOH}\!-\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4/\text{calor} \rightarrow$

b)

$\text{CH}_3\text{OH} + \text{CH}_3\text{COOH} + \text{H}^+ \rightarrow$

c)

$\text{CH}_3\!-\text{CH}=\text{CH}\!-\text{CH}_3 + \text{HCl} \rightarrow$

d)

$\text{CH}_3\!-\text{CH}_2\!-\text{COOH} + \text{NH}_2\!-\text{CH}_2\!-\text{CH}_3 \rightarrow$

Una disolución de dicromato de potasio en medio ácido sulfúrico, reacciona con plata y se forma sulfato de cromo (III), sulfato de plata y sulfato de potasio.

a)

[0,5 puntos] Formule y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción que tienen lugar.

b)

[0,75 puntos] Ajuste las reacciones iónica y molecular globales por el método del ion-electrón.

c)

[0,75 puntos] Calcule el volumen de disolución de ácido sulfúrico de concentración $1{,}47\text{ g}\cdot\text{L}^{-1}$ que se necesita para oxidar $2{,}16\text{ g}$ de plata.

Datos. Masas atómicas (u): $\text{H} = 1{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$; $\text{S} = 32{,}1$; $\text{Ag} = 107{,}9$.

Para cada una de las siguientes moléculas: $\text{BCl}_3$, $\text{BeF}_2$ y $\text{PH}_3$.

a)

[0,5 puntos] Dibuje su estructura de Lewis.

b)

[0,5 puntos] Indique la geometría según la TRPEV:

c)

[0,5 puntos] Indique la hibridación del átomo central:

d)

[0,5 puntos] Justifique su polaridad.

Responda las siguientes cuestiones:

a)

[1 punto] Formule la siguiente reacción, indique de qué tipo es, y nombre el producto orgánico obtenido:

ácido hexanoico + hexan-1-amina $\rightarrow$

b)

[1 punto] El nailon 6,6 es una poliamida que se obtiene según la reacción:

n(ácido hexanodioico) + n(hexano-1,6-diamina) $\rightarrow$ Poliamida + 2n$\text{H}_2\text{O}$.

Nombre el tipo de reacción y detalle el nombre de los grupos funcionales que intervienen en su síntesis.

En un recipiente de $20\text{ L}$ y a $900\text{ }^\circ\text{C}$, se mezclan $5{,}0\text{ mol}$ de $\text{CO}$ y $10{,}0\text{ mol}$ de $\text{H}_2\text{O}$. Transcurre la reacción:

$\text{CO (g)} + \text{H}_2\text{O (g)} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{ (g)} + \text{CO}_2\text{ (g)}$, obteniéndose $4{,}5\text{ mol}$ de $\text{CO}_2$.

Calcule:

a)

[0,5 puntos] Las concentraciones de cada especie en el equilibrio.

b)

[0,5 puntos] La presión total.

c)

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

d)

[0,5 puntos] Explique sin realizar cálculos, cómo se modifica el equilibrio si se añade $\text{H}_2\text{(g)}$.

Dato:

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

Se lleva a cabo la electrólisis de una disolución acuosa de cobre (II).

a)

[1 punto] Escriba las reacciones que se producen en el cátodo y en el ánodo y calcule la carga necesaria para depositar $7{,}5\text{ g}$ de cobre.

b)

[1 punto] Si se utiliza la misma carga del apartado anterior para llevar a cabo la electrólisis del agua, ¿qué volumen de hidrógeno se desprende a $33\text{ }^\circ\text{C}$ y $726\text{ mmHg}$?

Datos:

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$. $F = 96485\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}$. Masa atómica (u): $\text{Cu} = 63{,}5$.

Considere disoluciones acuosas de idéntica concentración de los compuestos: $\text{HCl}$, $\text{NH}_4\text{I}$, $\text{NaBr}$ y $\text{KCN}$.

Datos: $K_a (\text{HCN}) = 4{,}9 \times 10^{-10}$; $K_b (\text{NH}_3) = 1{,}8 \times 10^{-5}$.

a)

[1 punto] Deduzca, sin hacer cálculos, si las disoluciones son ácidas, básicas o neutras. Escriba las reacciones correspondientes.

b)

[1 punto] Ordénelas, razonadamente, en orden creciente de pH.