Examen de Química PAU Murcia 2021 · Extraordinaria

I)

Escriba la configuración electrónica del Po (Z = 84). [0,6 p]

II)

Explique si el conjunto de números cuánticos (0, 1, -1, +1/2) es posible o no para un electrón en un átomo. En caso de ser posible, indique en qué nivel de energía (capa) y tipo de orbital (subcapa) se encontraría el electrón. [0,4 p]

III)

Dados los elementos: Ne (Z = 10), Cl (Z = 17), K (Z = 19), Ge (Z = 32), Se (Z = 34), Br (Z = 35), Rb (Z = 37) y Sr (Z = 38), explique brevemente cuál de ellos: (No se repiten las respuestas). [1,0 p]

I)

Represente la estructura de Lewis de la fosfina, $\mathrm{PH}_3$, y en base a ella explique la geometría y polaridad de dicha molécula. [1,0 p]

II)

Explique por qué el punto de ebullición del $\mathrm{NH}_3$ ($-33\,^\circ\mathrm{C}$) es mucho mayor que el de la fosfina, $\mathrm{PH}_3$ ($-87{,}7\,^\circ\mathrm{C}$). [0,5 p]

III)

Las siguientes sustancias son sólidas a temperatura ambiente: $\mathrm{C}$, $\mathrm{S}$, $\mathrm{I}_2$ y $\mathrm{Au}$. ¿Cuál de ellas es un sólido dúctil y maleable? Justifique su respuesta. [0,5 p]

La descomposición de $\mathrm{O}_3$ a $\mathrm{O}_2$ transcurre a través del siguiente mecanismo, en dos etapas elementales:

i) $\mathrm{O}_3 \longrightarrow \mathrm{O}_2 + \mathrm{O}$ (lenta)

ii) $\mathrm{O} + \mathrm{O}_3 \longrightarrow 2\,\mathrm{O}_2$ (rápida)

a)

Escriba la ecuación global para la reacción. [0,4 p]

b)

Según el mecanismo propuesto, ¿cuál será la ecuación de velocidad de la reacción, el orden de reacción global y las unidades de la constante de velocidad? [0,9 p]

c)

Explique si alguna de las especies involucradas en la reacción es un intermedio. [0,3 p]

d)

¿Cómo afectará a la velocidad de reacción y a la constante de velocidad un aumento de T? [0,4 p]

I)

Sabiendo que a $298\,\mathrm{K}$ la solubilidad del $\mathrm{CaBr}_2$ en agua es $2\cdot 10^{-4}\,\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$, calcule la constante del producto de solubilidad ($K_{ps}$) de dicha sal. [0,75 p]

II)

¿Qué cantidad, en moles, de iones $\mathrm{Ca}^{2+}$ habrá presentes en $5\,\mathrm{L}$ de una disolución saturada de $\mathrm{CaBr}_2$ a $298\,\mathrm{K}$? [0,25 p]

III)

Si la disolución saturada de $\mathrm{CaBr}_2$ está en equilibrio con $2\,\mathrm{g}$ de $\mathrm{CaBr}_2\,(\mathrm{s})$, razone cualitativamente qué ocurrirá con la cantidad de iones $\mathrm{Ca}^{2+}$ en disolución si: [1,0 p]

Datos: Masas atómicas: $\text{H} = 1$, $\text{Cl} = 35{,}5$, $\text{Ca} = 40{,}1$, $\text{O} = 16{,}0\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$

I)

Calcule el pH de una disolución de $20\text{ mL}$ de $\text{HCl}\ 0{,}1\text{ M}$ a la que se adicionan $148{,}2\text{ mg}$ de $\text{Ca(OH)}_2$, suponiendo que el volumen de la disolución no varía. [1,5 p]

Datos:

Masas atómicas: $\text{H} = 1$, $\text{Cl} = 35{,}5$, $\text{Ca} = 40{,}1$, $\text{O} = 16{,}0\text{ (g}\cdot\text{mol}^{-1}\text{)}$

Datos: Masas atómicas: $\text{H} = 1$, $\text{Cl} = 35{,}5$, $\text{Ca} = 40{,}1$, $\text{O} = 16{,}0\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$

II)

Explique si una disolución de $(\text{CH}_3\text{COO})_2\text{Ca}$ en agua será ácida, básica o neutra. No es necesario realizar cálculos numéricos, pero sí explicar los procesos químicos que tienen lugar. [0,5 p]

6. I) Una disolución acuosa de ácido cianhídrico (HCN) presenta un pH = 4,3. Calcule:

a)

La concentración, $c$, de dicha disolución. [1,25 p]

b)

El grado de disociación del HCN. [0,25 p] Dato: $K_a(\text{HCN}) = 6{,}2\cdot 10^{-10}$

II) Explique si una disolución de NaCN en agua será ácida, básica o neutra. No es necesario realizar cálculos numéricos, pero sí explicar los procesos químicos que tienen lugar. [0,5 p]

7. Dada la siguiente reacción de oxidación-reducción:

$$\mathrm{KMnO_4 + NaNO_2 + H_2O \longrightarrow MnO_2 + NaNO_3 + KOH}$$

a)

Explique cuál es el agente oxidante y cuál el reductor. ¿Cuál de ellos capta electrones?

[0,5 p]

b)

Ajuste la reacción mediante el método del ion–electrón.

[1,5 p]

8. Teniendo en cuenta los siguientes potenciales estándar de reducción:

$E^\circ(\text{Ag}^+/\text{Ag}) = 0{,}80\text{ V};\quad E^\circ(\text{Pb}^{2+}/\text{Pb}) = -0{,}13\text{ V};\quad E^\circ(\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}) = -0{,}76\text{ V};$

a)

Explique cuál de los tres metales ($\text{Ag}$, $\text{Pb}$ o $\text{Zn}$) es más oxidante. (0,4 p)

b)

Justifique numéricamente si será posible reducir iones $\text{Pb}^{2+}$, en condiciones estándar, adicionando virutas de $\text{Zn}$ o de $\text{Ag}$. Escriba y ajuste las hipotéticas reacciones que tendrían lugar. (0,8 p)

c)

Indique en qué electrodo (cátodo o ánodo) tienen lugar las reacciones de oxidación y reducción en una pila o celda galvánica, y hacia qué electrodo circulan los electrones. (0,4 p)

d)

Escriba la expresión general para la fuerza electromotriz de una pila ($E^\circ$). ¿Cómo tiene que ser su signo para que la pila funcione? (0,4 p)

9. I) Formule o nombre los siguientes compuestos: [1,0 p]

II) Complete las siguientes reacciones orgánicas con todos los productos mayoritarios esperados: [0,6 p]

a)

Adición: $\mathrm{CH_3-CH_2-CH=CH_2 + H_2O \longrightarrow}$

b)

Sustitución: $\mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2Br + NaOH \longrightarrow}$

c)

Eliminación: $\mathrm{CH_3-CHBr-CH(CH_3)_2 + KOH \xrightarrow{\Delta}}$

III) Indique el tipo de reacción orgánica que ha tenido lugar (una sola palabra es suficiente): [0,4 p]

a)

$$\mathrm{CH_2=CH-CH_2OH \xrightarrow{CrO_3,\, H^+} CH_2=CH-COOH + \dots}$$

Oxidación

Reducción

b)

$$\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CHO \xrightarrow{NaBH_4} CH_3-CH_2-CH_2-CH_2OH + \dots}$$

Oxidación

Reducción

10. I) Formule o nombre los siguientes compuestos: [0,4 p]

a)

b)

II) Escriba las fórmulas semidesarrolladas los siguientes pares de compuestos orgánicos e indique el tipo y subtipo de isomería que presentan entre sí: [0,8 p]

a)

etilciclohexano y 1-etil-3-metilciclopentano

b)

n-propanol e isopropanol

III) Explique si el compuesto $\mathrm{CH_3-CHCl-CH_3}$ puede presentar algún tipo de isomería espacial (geométrica, óptica, ambos tipos o ninguno). [0,4 p]

IV) Indique el tipo y subtipo de isomería que presenta el siguiente par de compuestos: [0,4 p]