Examen de Química PAU País Vasco 2022 · Extraordinaria

DATOS GENERALES / DATU OROKORRAK

Constantes universales y equivalencias de unidades / Konstante unibertsalak eta unitate baliokideak:

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$   $R = 8{,}31\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

$1\text{ atm} = 760\text{ mm-Hg}$

Masas atómicas (uma) / Masa atomikoak (mau):

$\text{Cl} = 35{,}5$; $\text{Fe} = 55{,}9$

Números atómicos / Zenbaki atomikoak:

$\text{H}\ (Z = 1)$; $\text{O}\ (Z = 8)$; $\text{Cl}\ (Z = 17)$; $\text{Ca}\ (Z = 20)$; $\text{Br}\ (Z = 35)$; $\text{Au}\ (Z = 79)$

Abreviaturas / Laburdurak:

C.N. / B.N.: Condiciones Normales de presión y temperatura / Presio- eta tenperatura-baldintza normalak

(aq): disolución acuosa / disoluzio urtsua

Cuando se encierran 1,36 moles de hidrógeno molecular y 0,78 moles de monóxido de carbono en un recipiente de 1 litro, a 160 °C, se establece el equilibrio de formación de metanol en fase gaseosa según:

$$\mathrm{H_2\,(g) + CO\,(g) \rightleftharpoons CH_3OH\,(g)}$$

Se sabe que la concentración de hidrógeno molecular en el equilibrio es $0{,}12\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$

a)

Ajustar la reacción. [0,25]

b)

Calcular $K_c$ para ese equilibrio a esa temperatura. [1,00]

c)

Calcular $K_p$ para ese equilibrio a esa temperatura. [0,50]

d)

Indicar qué ocurriría al equilibrio si se disminuyera el volumen del sistema. [0,75]

Una disolución acuosa $3\cdot 10^{-2}\text{ M}$ de un ácido monoprótico $\mathrm{HA}$, tiene un $\mathrm{pH}$ de $4$.

Calcular:

a)

La concentración molar de $\mathrm{A^-}$ en disolución y el grado de disociación del ácido.

b)

c)

Una disolución tiene una concentración $1{,}0\cdot 10^{-3}\text{ M}$ en iones $\mathrm{Sr^{2+}}$ y $2\text{ M}$ en iones $\mathrm{Ca^{2+}}$. Se le añade lentamente sulfato de sodio sólido qué es soluble (suponemos que la adición de sulfato de sodio no altera apreciablemente el volumen de la disolución). Los $K_{ps}$ del sulfato de estroncio y sulfato de calcio son respectivamente $7{,}6\cdot 10^{-7}$ y $2{,}4\cdot 10^{-5}$.

Calcular:

a)

La concentración de sulfato que habrá en el momento en que comience la precipitación del primer ión y cuál será este.

$\mathrm{Ca^{2+}}$

$\mathrm{Sr^{2+}}$

b)

DATOS GENERALES / DATU OROKORRAK

Constantes universales y equivalencias de unidades / Konstante unibertsalak eta unitate baliokideak:

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$   $R = 8{,}31\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

$1\text{ atm} = 760\text{ mm-Hg}$

Masas atómicas (uma) / Masa atomikoak (mau):

$\text{Cl} = 35{,}5$; $\text{Fe} = 55{,}9$

Números atómicos / Zenbaki atomikoak:

$\text{H}\ (Z = 1)$; $\text{O}\ (Z = 8)$; $\text{Cl}\ (Z = 17)$; $\text{Ca}\ (Z = 20)$; $\text{Br}\ (Z = 35)$; $\text{Au}\ (Z = 79)$

Abreviaturas / Laburdurak:

C.N. / B.N.: Condiciones Normales de presión y temperatura / Presio- eta tenperatura-baldintza normalak

(aq): disolución acuosa / disoluzio urtsua

El dicromato de potasio en disolución acuosa, acidificada con $\mathrm{HCl}$, reacciona con el cloruro de hierro (II) según la siguiente ecuación:

$$\mathrm{FeCl_2\,(aq) + K_2Cr_2O_7\,(aq) + HCl\,(aq) \rightarrow FeCl_3\,(aq) + CrCl_3\,(aq) + H_2O\,(l)}$$

En un recipiente adecuado se colocan $3{,}172\ \mathrm{g}$ de cloruro de hierro (II), $80\ \mathrm{mL}$ de dicromato de potasio $0{,}06\ \mathrm{M}$ y se añade $\mathrm{HCl}$ en cantidad suficiente para que tenga lugar la reacción.

a)

Indicar cuál es la especie oxidante y cuál la especie reductora. [0,50]

b)

Escribir las semirreacciones de oxidación y de reducción. [0,50]

c)

Ajustar la ecuación por el método del ión-electrón. [0,50]

d)

Calcular la masa en gramos de cloruro de hierro (III) que se obtendrá. [1,00]

B1. Indicar el tipo de enlace que debe romperse para:

a)

Disolver cloruro de calcio en agua. [0,50]

b)

Vaporizar bromo. [0,50]

c)

Fundir oro. [0,50]

d)

Vaporizar agua. [0,50]

B2. Se quiere construir una pila Daniell.

a)

b)

c)

d)

C1. Razonar a qué temperaturas serán espontáneos los procesos con los siguientes parámetros termodinámicos:

a)

$\Delta H > 0$; $\Delta S > 0$ [0,50]

b)

$\Delta H < 0$; $\Delta S > 0$ [0,50]

c)

$\Delta H < 0$; $\Delta S < 0$ [0,50]

Explicar la veracidad o falsedad de los siguientes enunciados:

a)

Para $n = 2$, hay 5 orbitales d. [0,50]

b)

En el orbital 3p el número cuántico $n$ vale 1. [0,50]

c)

El número máximo de electrones con la combinación de números cuánticos $n = 4$ y $m = -2$ es cuatro. [0,50]

A y Z son átomos de distintos elementos situados en el mismo período y que tienen 5 y 7 electrones de valencia, respectivamente. Responder razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a)

A tiene la primera energía de ionización mayor que Z. (0,50)

b)

Z tiene menor afinidad electrónica que A. (0,50)

c)

A tiene mayor radio atómico que Z. (0,50)

Escribir las fórmulas semidesarrolladas de los siguientes pares de compuestos y explique el tipo de isomería que presentan entre sí:

a)

Ácido propanoico y acetato de metilo:

b)

Propanoato de metilo y acetato de etilo:

c)

2,2-Dimetilhexano y 3-etil-2-metilpentano: