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PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD (U.P.V.) CONVOCATORIA DE JUNIO 2008 QUÍMICAA-1.- Dadas las siguientes entalpías estándar de formación (en kJ/mol): CO2 (g) = -393,5 ; H2O (l) = -285,4 ; C4H10 (g) = -124,7
DATOS : Masas atómicas: c = 12; H = 1
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
![]() ![]() ![]() Para calcular ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Nota: Se cumple que ![]() ![]()
Q = m . ce . ( Tf – T0) = 50 (kg) x 4180 (J / ºK. kg) x ( 323 – 277) = 9614 kJ Dado que la reacción de combustión del butano origina : 2876,3 kJ / mol de butano S ![]() ![]() Se obtiene : x = 3,34 moles de C4H10(g) son necesarios La masa de butano necesaria, será : 3,34 moles de C4H10(g) x 58 g/mol = 193,9 g de C4H10(g) A-2.- Se disuelven 0,27 g de cianuro de hidrógeno (HCN) en agua, hasta formar 100 mL de disolución. Se comprueba que el pH de la disolución es 5,1. Determinar razonadamente:
DATOS : Masas atómicas : H = 1; C = 12 ; N = 14; ; O = 16; Na = 23
H ![]() La concentración inicial de HCN sabiendo que la masa molecular del HCN = 27 u, es : c0 = ![]() Se construye de la tabla del equilibrio: ![]()
La constante de disociación Ka en el equilibrio, del cianuro de hidrógeno será : Ka = ![]() ![]() Se puede calcular x, a partir del dato del pH ![]() ![]() ![]() Por consiguiente : ![]() La constante Ka se puede obtener conociendo x: Ka = ![]() ![]() ![]() ![]()
nº de Equivalentes de ácido = nº de Equivalentes de base 1 Eq –gramo de HCN = ![]() ![]() nº de Eq – gramo de ácido = ![]() 1 Eq – gramo de base (NaOH) = ![]() ![]() Por consiguiente, cuando se dé la neutralización se habrá gastado 0,01 Eq – g de base Los gramos de NaOH (hidróxido de sodio) serán entonces: 0,01 Eq –g x 40 g/Eq – g = 0,40 g de NaOH B-1.- El ácido nítrico concentrado ataca al estaño metálico formándose dióxido de estaño sólido, dióxido de nitrógeno gaseoso y agua líquida. Se desea que, razonadamente
DATOS : Masa atómica del Sn = 118,7
+1 +5 -2 0 +4 -2 +4 -2 +1 -2 ![]() Las semirreacciones redox ajustadas son las siguientes: ![]() ![]() ![]() ![]() Multiplicando la 1º semirreacción x 4 y dejando la 2ª igual , se tiene 4 ![]() ![]() S ![]() ![]() ![]() ![]() S ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Simplificando términos semejantes, se llega a la ecuación iónica ajustada : ![]() ![]() ![]() ![]() 4 HNO3 + Sn SnO2 (s) + 4 NO2 (g) + 2 H2O (l)
Se obtienen ![]() ![]() Se obtendrán : x = ![]() Con rendimiento del 80%: x = ![]() Estos moles ocupan un volumen en condiciones normales (P = 1 atm; t = 0ºC) Ecuación general de los gases perfectos : P . V = n. R . T 1 atm x V = 2,695 x 0,082 x (273 + 0) V = ![]() B-2.- A cierta temperatura el valor de Kc es 783 para el equilibrio: ![]() A la misma temperatura y de forma razonada: a ![]() b ![]() ![]() ![]() c) Explicar qué ocurrirá en los equilibrios anteriores si repentinamente aumentase la presión d) Explicar qué ocurrirá en los equilibrios anteriores si se añade un catalizador a ![]() La constante Kc para esta reacción vale : Kc = ![]() ![]() La constante K´c para esta reacción vale : K´c = ![]() Se aprecia que K´c = ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Su constante de equilibrio es : Kc´´ = ![]() Se aprecia que : Kc´´ = ![]() ![]() c) Si se aumentara la presión, el equilibrio se desplazaría hacia el sentido en el que hubiera menor nº de moles gaseosos (principio de Le Chatelier) ![]() ![]() si se aumenta la presión, se desplazaría en sentido inverso ( ) , pues 2 < (3 + 1) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() d) Si se añade un catalizador, el equilibrio (o equilibrios) anteriores no se verán afectados. Es decir, no se desplazará ni en uno ni en otro sentido, dado que el único efecto que tiene un catalizador es conseguir que el equilibrio se alcance antes ( o bien más tarde) pero una vez alcanzado éste no se ve afectado por el catalizador. C- 1.- Justificando tu respuesta:
DATOS: Números atómicos: Z (Li) = 3 ; Z (Be) = 4 ; Z (N) = 9
Be (Z = 4) : 1s2 2s2 Li (Z = 3) : 1s2 2s1 N (Z = 7) : 1s2 2s2 2p3 F (Z = 9) : 1s2 2s2 2p5 Los cuatro elementos se encuentran en el mismo período (2º) de la Tabla periódica. El primer potencial de ionización AUMENTA al desplazarnos en un período de la T.P. De IZQUIERDA a DERECHA, es decir al aumentar el nº atómico (Z). Por consiguiente, el orden de mayor a menor primer potencial de ionización será: Primer P. I. : F > N > Be > Li
Be2+ (Z = 4) : 1s2 Li+ (Z = 3) : 1s2 Los iones Be2+ y Li+ son isoelectrónicos, es decir poseen el mismo nº de electrones, pero al tener el ión Be2+ mayor nº atómico (Z = 4) que el ión Li+ (Z = 3) ,poseerá mayor carga positiva en el núcleo y por consiguiente, las fuerzas de atracción sobre los electrones más externos será mayores, originando una disminución en el tamaño iónico . Luego: radio iónico del Li+ > radio iónico del Be2+ En el caso del F- y del N3- ocurre lo contrario N3- (Z = 7) : 1s2 2s2 2p6 F- (Z = 9) : 1s2 2s2 2p6 Las repulsiones entre los electrones adicionales ( 3 en el caso del N y 1 en el caso del F) hacen que los radios iónicos aumenten . Así pues, se dará : Radio iónico N3- > Radio iónico F- Considerando ahora los cuatro iones, sus tamaños seguirán este orden decreciente: Riónico (Li+) > Riónico (Be2+) > Riónico (N3-) > Riónico (F-) 2.- a) En función del tipo de enlace, razonar cuál es el orden decreciente de las 3 sustancias que posean mayor temperatura de fusión entre las siguientes: KBr ; F2 ; HCl; CH3OH b) Discutir razonadamente la conductividad eléctrica de: un hilo de aluminio; un cristal de cloruro de aluminio (III) y de una disolución de cloruro de aluminio (III) DATOS : Números atómicos: Z ( C) = 6 ; Z (O) = 8 ; Z (F) = 9 ; Z (Cl) = 17; Z(K) = 19 ; Z(Br) = 35
C (Z = 6) : 1s2 2s2 2p2 O (Z = 8) : 1s2 2s2 2p4 F (Z = 9) : 1s2 2s2 2p5 Cl (Z = 17) : 1s2 2s2 2p5 3s23p5 K (Z = 19) : 1s2 2s2 2p5 3s23p6 4s1 Br (Z = 35) : 1s2 2s2 2p5 3s23p63d10 4s24p5 Atendiendo a las distribuciones electrónicas anteriores, los tipos de enlaces son: KBr : Enlace Iónico. Por consiguiente, temperatura de fusión alta F2 : Enlace covalente. Molécula apolar. Punto de fusión bajo HCl : Enlace covalente . Moléculas polares. Punto de fusión bajo CH3OH : Enlaces covalentes con enlaces de “Puente de hidrógeno” entre sus moléculas lo que confiere al compuesto temperaturas de fusión anormalmente altas. Por consiguiente, el orden de mayor a menor temperatura de fusión (T.F.) es : T. F. del KBr > T.F. del CH3OH > T.F del HCl
Un cristal de cloruro de aluminio (III), AlCl3, poseerá enlace iónico. Los átomos de Cl y Al ocuparán posiciones fijas en una red cristalina. Ser por consiguiente mal conductor de la corriente eléctrica. Una disolución de cloruro de aluminio (III), en cambio, será buena conductora de la corriente eléctrica, pues en disolución se encuentran libres los iones Cl- y Al3+ que formaban la red cristalina: E ![]() Estos iones en disolución pueden desplazarse al aplicar una d.d.p. (diferencia de potencial). Los iones negativos (Cl-) hacia el ánodo, y los iones positivos (Al3+) hacia el cátodo. Este movimiento de iones, origina la corriente eléctrica. C – 3.- En la práctica titulada Construcción de una pila galvánica (o su homóloga) :
DATOS: E0 (Zn2+/Zn ) = - 0,77 V ; E0 (Cu2+/Cu ) = 0,34 V ![]()
![]() ![]() CÁTODO : Cu2+ + 2 e - Cu (reacción de REDUCCIÓN) ![]() ![]()
Para evitar que estas dos disoluciones se carguen con un exceso de carga positiva una de ellas y negativa la otra, se coloca un puente salino que contiene un compuesto iónico (p.ej. : KCl), que evita dicha acumulación de carga en las disoluciones y que además asegura que el circuito está cerrado y pueda circular la corriente. C- 4.- En las centrales térmicas si los combustibles fósiles utilizados contienen azufre, se suele inyectar carbonato de calcio pulverizado durante la combustión, de manera que se producen las reacciones siguientes: ![]() ![]()
A ![]() se elimina (en parte) la posibilidad de que se produzcan las siguientes reacciones: ![]() ![]() ![]() Por consiguiente limitaremos la creación en la atmósfera de ácido sulfúrico H2SO4, uno de los responsables de la “lluvia ácida” que causa grandes estragos en bosques y flora de la región donde se produzca. P ![]() se forma dióxido de carbono gaseoso CO2 (g), Esto constituye una desventaja dado que el CO2 (g) es uno de los compuestos responsables del “efecto invernadero” que está originando el calentamiento de la atmósfera terrestre y dando lugar al cambio climático que se cree que se está produciendo en la actualidad. ![]() Como puede apreciarse en la figura anterior, la superficie terrestre al ser calentada por la radiación solar refleja parte de dicha radiación incidente. Las moléculas de ciertos compuestos presentes en la atmósfera (ver diagrama circular) no dejan pasar parte de esta radiación , en particular la correspondiente a la zona del infrarrojo. Esta radiación, al no poder escapar al espacio exterior produce un calentamiento en la atmósfera que rodea a la Tierra. Este efecto se denomina “efecto invernadero” pues el mecanismo es el mismo que el que se produce en los invernaderos utilizados en agricultura. Los principales gases que producen el efecto invernadero son: ![]() C– 5 .- Nombrando los reactivos, escribir una reacción que de lugar al producto:
C ![]() Propeno cloruro de 2 - cloropropano hidrógerno
C ![]() Ác. etanoico 1 – propanol Etanoato de propilo agua
![]() 2 – propanol propanona agua
+ Ox + Ox ![]() ![]() 1 – butanol butanal agua ácido butanoico |