Examen de Química PAU País Vasco 2022 · Ordinaria

DATOS GENERALES / DATU OROKORRAK

Constantes universales y equivalencias de unidades:

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$   $R = 8{,}314\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg}$

Masas atómicas (uma):

$\text{N} = 14$; $\text{O} = 16$; $\text{Cl} = 35{,}5$; $\text{Cr} = 52$; $\text{Ag} = 107{,}8$

Números atómicos:

$\text{H } (Z = 1)$; $\text{Li } (Z = 3)$; $\text{C } (Z = 6)$; $\text{F } (Z = 9)$

Abreviaturas:

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

(aq): disolución acuosa / disoluzio urtsua

A1. Se introducen 131 g de cloruro de nitrosilo (NOCl) en un matraz de 1 L y el recipiente se calienta a 450 °C. El cloruro de nitrosilo se disocia un 33% según la ecuación:

$$2\text{ NOCl}(g) \rightleftharpoons 2\text{ NO}(g) + \text{Cl}_2(g)$$

a)

Calcular la constante $K_c$.

b)

Calcular la constante $K_p$.

c)

¿Cómo cambia (aumenta, disminuye o no se altera) la concentración de $\text{Cl}_2$ si se añade un gas inerte (Ar) a la mezcla en equilibrio del matraz a volumen y temperatura constante? Justificar.

Aumenta

Disminuye

No se altera

DATOS GENERALES / DATU OROKORRAK

Constantes universales y equivalencias de unidades:

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$   $R = 8{,}314\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg}$

Masas atómicas (uma):

$\text{N} = 14$; $\text{O} = 16$; $\text{Cl} = 35{,}5$; $\text{Cr} = 52$; $\text{Ag} = 107{,}8$

Números atómicos:

$\text{H } (Z = 1)$; $\text{Li } (Z = 3)$; $\text{C } (Z = 6)$; $\text{F } (Z = 9)$

Abreviaturas:

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

(aq): disolución acuosa / disoluzio urtsua

A2. Una disolución de 1,6 g de un ácido (AH) en 100 mL de agua se valora con NaOH 1M alcanzándose el punto de equivalencia tras añadir 20 mL de la base. Calcular:

a)

La molaridad del ácido AH en la disolución inicial.

b)

El pH de la disolución inicial de AH si su constante de ionización es $K_a = 2{,}4\cdot 10^{-6}$.

c)

El grado de ionización porcentual de AH en la disolución inicial.

%

d)

La masa molar del ácido AH en g/mol.

DATOS GENERALES / DATU OROKORRAK

Constantes universales y equivalencias de unidades:

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$   $R = 8{,}314\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg}$

Masas atómicas (uma):

$\text{N} = 14$; $\text{O} = 16$; $\text{Cl} = 35{,}5$; $\text{Cr} = 52$; $\text{Ag} = 107{,}8$

Números atómicos:

$\text{H } (Z = 1)$; $\text{Li } (Z = 3)$; $\text{C } (Z = 6)$; $\text{F } (Z = 9)$

Abreviaturas:

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

(aq): disolución acuosa / disoluzio urtsua

A3. A $25\ ^\circ\text{C}$ el producto de solubilidad del cromato de plata ($\text{Ag}_2\text{CrO}_4$) en agua es $K_{\text{ps}} = 4\cdot 10^{-12}$ y el del cloruro de plata ($\text{AgCl}$) es $K_{\text{ps}} = 1{,}8\cdot 10^{-10}$.

a)

Calcular los gramos de cromato de plata disueltos en $0{,}5$ litros de agua a $25\ ^\circ\text{C}$. (1,00)

b)

Se preparan otros $0{,}5$ litros con una disolución saturada de cloruro de plata a $25\ ^\circ\text{C}$. Calcular los gramos de plata que contiene. (0,50)

c)

¿Cuál de las dos disoluciones anteriores tiene más plata disuelta? (0,50)

d)

¿Cuál de las dos sales es más insoluble en gramos/Litro? (0,50)

DATOS GENERALES / DATU OROKORRAK

Constantes universales y equivalencias de unidades:

$R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$   $R = 8{,}314\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

$1\text{ atm} = 760\text{ mmHg}$

Masas atómicas (uma):

$\text{N} = 14$; $\text{O} = 16$; $\text{Cl} = 35{,}5$; $\text{Cr} = 52$; $\text{Ag} = 107{,}8$

Números atómicos:

$\text{H } (Z = 1)$; $\text{Li } (Z = 3)$; $\text{C } (Z = 6)$; $\text{F } (Z = 9)$

Abreviaturas:

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

(aq): disolución acuosa / disoluzio urtsua

A4. Dada la reacción química:

$$\mathrm{H_2S}(g) + \mathrm{KMnO_4}(s) + \mathrm{HCl}(aq) \longrightarrow \mathrm{S}(s) + \mathrm{MnCl_2}(aq) + \mathrm{KCl}(aq) + \mathrm{H_2O}(l)$$

a)

Ajustar la reacción empleando el método del ión-electrón. [1,00p]

b)

Indicar razonadamente qué especie se oxida y qué especie se reduce. [0,50p]

c)

¿Cuántos mL de $\mathrm{KMnO_4}$ $0{,}1\,\mathrm{M}$ harán falta para reaccionar con $250\,\mathrm{mL}$ de $\mathrm{H_2S}$ gaseoso medidos a $10\,^\circ\mathrm{C}$ y $1{,}2\,\mathrm{atm}$? [1,00p]

BLOQUE B: Cuestiones

Consta de dos cuestiones, responde a 1 de ellas.

B1. Escribir un ejemplo de ecuación química para cada una de las siguientes transformaciones, formulando y nombrando todos los reactivos y productos:

a)

Adición de $\mathrm{HCl}$ a un alqueno de 3 átomos de carbono.

[0,50]

b)

Oxidación suave de un alcohol primario de 4 átomos de carbono.

[0,50]

c)

Condensación de un ácido carboxílico de 2 átomos de carbono y un alcohol de 3 átomos de carbono.

[0,50]

d)

Reacción de $\mathrm{HNO}_3$ con un hidrocarburo aromático de 6 átomos de carbono.

[0,50]

B2. La valoración de vinagres comerciales se hace empleando un montaje como éste:

a)

Nombrar todo el material necesario, completar el montaje experimental e indicar qué sustancia(s) se coloca(n) en cada elemento del montaje. [0,50]

b)

Escribir la ecuación química ajustada de la reacción, nombrar un indicador adecuado y describir brevemente el procedimiento operativo. [0,50]

c)

En el punto de equivalencia, el pH ¿será neutro, ácido o básico? Razonar. [0,50]

d)

Si en lugar de vinagre se valorase una disolución acuosa de HCl, ¿cómo sería el pH en el punto de equivalencia? Razonar. [0,50]

C1. Dados los siguientes grupos de números cuánticos $(n, l, m)$:

(4,2,0); (2,-1,1); (3,0,0); (3,3,2); (2,3,0); (3,2,0)

a)

Indicar cuáles no son permitidos. Razonar por qué. [0,50]

b)

Señalar los orbitales atómicos correspondientes a los permitidos. [0,50]

c)

Identificar el elemento químico con un electrón de valencia en el orbital (3,0,0). [0,50]

C2. Con los datos de los potenciales normales de reducción:

$\mathcal{E}^0_{\mathrm{Sn^{2+}/Sn}} = -0{,}14\text{ V};\quad \mathcal{E}^0_{\mathrm{Cu^{2+}/Cu}} = +0{,}34\text{ V};\quad \mathcal{E}^0_{\mathrm{H^+/H_2}} = 0\text{ V}$

a)

Razonar si será espontánea la reacción: $\mathrm{Sn^{2+} + Cu \longrightarrow Sn + Cu^{2+}}$

[0,50]

b)

¿Se formará hidrógeno gaseoso al introducir estaño metálico en $\mathrm{HCl\ (aq)\ 1M}$?

[0,50]

c)

Dibuja la notación de la pila con electrodos de estaño y cobre. Escribe las reacciones químicas que ocurrirán en el ánodo y el cátodo.

[0,50]

C3. Teniendo en cuenta las estructuras de Lewis y las geometrías de estas moléculas y razonando las respuestas:

$\mathrm{CF_4},\quad \mathrm{LiF},\quad \mathrm{F_2},\quad \mathrm{HF}$

a)

Seleccionar los compuestos que son apolares en estado gaseoso. [0,50]

b)

Seleccionar un compuesto con enlaces iónicos. [0,50]

c)

Comparando $\mathrm{F_2}$ y $\mathrm{HF}$, ¿cuál tendrá un punto de ebullición mayor? [0,50]

Razonar si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones suponiendo que los valores termodinámicos de la siguiente reacción no varían con la temperatura:

$$\mathrm{CCl_4(l) \longrightarrow C(s) + 2\ Cl_2(g)} \qquad \Delta H^\circ = +135{,}5\ \mathrm{kJ} \quad; \quad \Delta S^\circ = +235{,}1\ \mathrm{J\cdot K^{-1}}$$

a)

La reacción será espontánea a cualquier temperatura. [0,50]

Cierta

Falsa

b)

La reacción no será espontánea a ninguna temperatura. [0,50]

Cierta

Falsa

c)

Habrá una temperatura a la cual la reacción pasará de ser no espontánea a espontánea. En caso de existir, calcular dicha temperatura. [0,50]

Cierta

Falsa