A) Escriba las semirreacciones de oxidación y reducción para los sistemas Cu / ácido clorhídrico y Cu/ácido nítrico. (1 punto) b)
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PAU CASTILLA Y LEON 2007-13 JUNIO Y SEPTIEMBRE ORDENADO POR CURSOS José Mª Martín Hernández 1 (1-J07) Partiendo de los siguientes potenciales estándar de reducción a 298 K: ε0 (H+/H2) = 0,00 V; ε0 (Cu2+/Cu) = 0,15 V y ε0 (NO3-/NO) = 0,96 V. a) Escriba las semirreacciones de oxidación y reducción para los sistemas Cu / ácido clorhídrico y Cu/ácido nítrico. (1 punto) b) Indique cuál de los ácidos clorhídrico 1 M o nítrico 1 M oxidará al cobre metálico Cu2+ en condiciones estándar e indique quién es el oxidante y quién el reductor. (1 punto) S: Cu + 2 H+ → Cu2+ + H2 , ε0=–0,15 V; 3 Cu + 2 NO3– + 8 H+ → 3 Cu2+ + 2 NO + 4 H2O, ε0=0,81 V; El nítrico 2 (2-J07) Se disuelven 12,2 g de ácido benzoico (C6H5COOH) en 10 L de agua. Determine: a) El pH de la disolución si la Ka es 6,65 x 10-5. (1,5 puntos) b) Grado de disociación del ácido benzoico. (0,5 puntos) S: pH=3,11; α=7,83%. Ojo, al ser muy diluida no es válida 1-α=1 3 (3-J07) En un cilindro metálico cerrado, se tiene el siguiente proceso químico en equilibrio: 2 A (g) + B (s) ↔ 2 C (s) + 2 D (g) ΔH0 < 0 kJ/mol. Justifique de un modo razonado el sentido hacia donde se desplazará el equilibrio si: a) Se duplica la presión en el sistema. (0,6 puntos) b) Se reduce a la mitad la concentración de los reactivos B y C. (0,7 puntos) c) Se incrementa la temperatura. (0,7 puntos) S: a) No se desplazará (∆n=0); b) No se desplazará (sólidos); c) I 4 (4-J07) Defina y ponga un ejemplo en cada caso: a) Enlace polar. (0,7 puntos) b) Molécula polar. (0,6 puntos) c) Molécula apolar con enlaces polares. (0,7 puntos) 5 (5-J07) Se dispone de 100 ml de una disolución de ácido clorhídrico 0,5 M y se desea preparar 100 ml de otra disolución del mismo ácido pero de concentración 0,05 M. a) ¿Cómo se procedería? (1,5 puntos) b) Señale y dibuje el material más adecuado para hacerlo en el laboratorio. (0,5 puntos) S: 10 mL de disolución concentrada y agua destilada hasta 100 mL 6 (6-J07) Al tratar 20 ml de una disolución de nitrato de plata con un exceso de ácido clorhídrico se forman 0,56 g de cloruro de plata y ácido nítrico. a) ¿Cuál es la molaridad de la disolución de nitrato de plata? (1 punto) b) ¿Cuál será la intensidad de corriente necesaria para depositar por electrolisis la plata existente en 50 ml de la disolución de nitrato de plata en un tiempo de 2 horas? (1 punto) S: a) 0,2 M AgNO3; b) 0,13A 7 (7-J07) El permanganato de potasio, en medio ácido, es capaz de oxidar al sulfuro de hidrógeno a azufre pasando el permanganato a ión manganeso (II). a) Ajuste la reacción iónica por el método del ión-electrón indicando la especie que se oxida y la que se reduce. (1,5 puntos) b) Suponiendo que el ácido empleado es el ácido sulfúrico, complete la reacción que tiene lugar. (0,5 puntos) S: 2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 8H2O + 5S + K2SO4 8 (8-J07) Conteste razonadamente a los siguientes apartados: a) Señale qué se entiende por ecuación de los gases ideales. (0,7 puntos) b) Defina qué es presión parcial. (0,7 puntos) c) Enuncie la ley de Dalton o de las presiones parciales. (0,6 puntos) 9 (9-J07) Conteste razonadamente a los siguientes apartados: a) Escriba las configuraciones electrónicas en su estado fundamental de: nitrógeno (Z = 7), magnesio (Z = 12), ión hierro (III) (Z = 26). (1 punto) b) Enuncie el Principio de máxima multiplicidad de Hund. (0,5 puntos) c) Indique los electrones desapareados que existen en cada uno de los átomos e iones del primero de los apartados. (0,5 puntos) 10 (10-J07) En la combustión de 5,132 g de un hidrocarburo de masa molecular aproximada 78 g, se producen 17,347 g de dióxido de carbono y 3,556 g de agua. a) Formule y nombre el hidrocarburo. (1 punto) b) Indique qué productos se obtienen en la oxidación de los aldehídos y en la de los alcoholes secundarios. Ponga un ejemplo de cada uno. (1 punto) S: C6H6. Puede ser el benceno 11 (11-S07) El carburo cálcico CaC2 es un compuesto sólido que reacciona con el agua líquida para dar el gas inflamable (acetileno) y el sólido hidróxido cálcico. Calcule: a) El volumen de gas medido en condiciones normales que se obtendrá cuando 80 g de CaC2 reaccionan con 80 g de agua. (1,5 puntos) b) La cantidad de reactivo que queda sin reaccionar. (0,5 puntos) S: a) 28 L acetileno en c.n.; b) 35 g de agua 12 (12-S07) En relación con la energía libre estándar de reacción: a) Defina dicho concepto. (0,6 puntos) b) Defina las condiciones estándar para los estados de la materia: gas, líquido, elementos químicos sólidos y disoluciones. (0,8 puntos) c) Calcule los cambios de energía libre estándar para la reacción de combustión del metano (CH4). (0,6 puntos) Datos: ΔGf0(CH4) = - 50,8 kJ/mol; ΔGf0(H2O) = - 237,2 kJ/mol; ΔGf0(CO2) = -394,4 kJ/mol S: ∆G0 = - 818 kJ 13 (13-S07) El SO3 se obtiene por reacción de SO2 y O2. Una mezcla de 0,80 moles de SO2 y 0,80 moles de O2, se introducen en un recipiente vacío de 4 L a la temperatura de 727 ºC. Una vez alcanzado el equilibrio un análisis de la mezcla indica que la concentración de SO3 es 0,17 M. Calcular Kc y Kp a la temperatura de 727 ºC. (1,5 y 0,5 puntos) S: KP=437,5 ; Kc=3,5·104 14 (14-S07) El ácido monocloroacético (ClCH2COOH) es un ácido de fuerza media con un valor de su constante de disociación Ka=1,4·10-3.Calcule: a) El pH de una disolución acuosa 0,05 M de ácido monocloroacético. (1,2 puntos) b) La concentración de iones monocloracetato y de ácido sin disociar. (0,8 puntos) S: pH=2,1; [ClCH2-COO–]=7,7·10-3 M. No es válido 1-α=1 15 (15-S07) Escriba la reacción química que tiene lugar, formulando todos los compuestos que intervienen cuando: a) El etino reacciona con una molécula de cloro. (0,6 puntos) b) El propeno reacciona con una molécula de bromuro de hidrógeno. (0,7 puntos) c) El 2-buteno reacciona con una molécula de cloruro de hidrógeno. (0,7 puntos) S: adición al doble enlace. Regla de Markonikov en el b) 16 (16-S07) Calcule la masa de cada uno de los elementos presentes en: a) 2,5 moles de Ca. (0,6 puntos) b) 2,0·1023 átomos de Al. (0,7 puntos) c) 6,022·1023 moléculas de H2. (0,7 puntos) S: 100 g, 8,97 g y 2 g 17 (17-S07) Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) De los siguientes elementos: Na, K, Ca y Mg ¿Cuál es el que presenta una mayor energía de ionización? (0,6 puntos) b) ¿Cuál de los siguientes elementos, Ar, I, Li, Cl y Br, presenta un valor más elevado en su segunda energía de ionización? (0,6 puntos) c) Coloque las siguientes especies en orden creciente de sus radios iónicos: Cl-; K+; Ca2+ y Mg2+. (0,8 puntos) 18 (18-S07) El yodo sólido sublima por debajo de 114 ºC. Un trozo de yodo sólido se encuentra en un recipiente cerrado en equilibrio con su vapor a una temperatura para la que su presión de vapor es de 30 mm Hg. De forma repentina y a temperatura constante, el volumen del recipiente se duplica: a) Cuál es la presión en el interior del recipiente una vez producida la variación de volumen. (0,6 puntos) b) Qué cambio ha de ocurrir para que se reestablezca el equilibrio. (0,7 puntos) c) Si la temperatura permanece constante durante todo el proceso, cuál será la presión en el interior del recipiente una vez reestablecido el equilibrio. (0,7 puntos) S: a) p/2=15 mm Hg; b) sublimar más I2; c) 30 mm Hg 19 (19-S07) Una disolución 0,650 M de ácido sulfúrico en agua tiene una densidad de 1,036 g/mL a 20ºC. Calcule la concentración de esta disolución expresada en: a) Fracción molar. (0,7 puntos) b) Tanto por ciento en peso. (0,6 puntos) c) Molalidad. (0,7 puntos) S: a) Xácido=0,012 y Xagua=0,988; b) 6,15% ácido; c) m=0,67 mol·kg–1 20 (20-S07) Prediga lo que ocurrirá cuando: a) Una punta de hierro se sumerge en una disolución acuosa de CuSO4. (0,6 puntos) b) Una moneda de níquel se sumerge en una disolución de HCl. (0,7 puntos) c) Un trozo de potasio sólido se sumerge en agua. (0,7 puntos) Datos: ε0(Cu2+/Cu) = +0,34 V; ε0(Fe2+/Fe) = -0,44 V; ε0(Ni2+/Ni) = -0,24 V; ε0(K+/K) = -2,93 V S: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu , ε0 = + 0,78 V > 0; Ni + 2H+→ Ni2+ + H2 ε0 = + 0,24 V > 0; 2K + 2H2O → 2KOH + H2 , ε0 = + 2,10 V > 0 21 (21-J08) La combustión completa del etanol genera dióxido de carbono y agua. a) Calcule el número de moléculas de agua que se producirán si quemamos 1 kg de dicho alcohol. (1,2 puntos) b) ¿Cuántos moles de etanol reaccionarán con 1 m3 de oxígeno (gas ideal), medido en condiciones normales? (0,8 puntos) S: a) 3,93·1025 moléculas de agua ; b)14,9 moles etanol 22 (22-J08) Dadas las siguientes sustancias químicas: I2, BaO, HCl y Fe, indique razonando las respuestas: a) Tipo de enlace que tienen dichas sustancias. (1,0 puntos) b) Estado físico que presentará cada una de las sustancias a temperatura ambiente. (1,0 puntos) 23 (23-J08) El carbonato de calcio (s) se descompone térmicamente en óxido de calcio (s) y dióxido de carbono (g). a) Calcule, a partir de los datos que se le da, el calor de la reacción de descomposición. (1,2 puntos) b) Calcule el calor absorbido o desprendido en el proceso si se obtienen 12,8 g de óxido de calcio. (0,8 puntos) Datos: ΔHf0CaO(s) = -633 kJ/mol; ΔHf0CO2(g) = -393 kJ/mol; ΔHf0CaCO3(s) = -1207 kJ/mol S: a) + 181 kJ; b) 41,4kJ absorbidos 24 (24-J08) Escriba las ecuaciones iónicas para la reacción en disolución acuosa, en caso de haberla, de cada uno de los siguientes iones, indicando si la disolución final será ácida, básica o neutra. a) NH4+ (0,5 puntos) b) Cl- (0,5 puntos) c) K+ (0,5 puntos) d) CH3-COO- (0,5 puntos) S: ácida; neutra; neutra; básica 25 (25-J08) Se dispone de una botella de ácido sulfúrico cuya etiqueta aporta los siguientes datos: densidad 1,84 g/cm3 y riqueza en peso 96 %. a) Calcule e indique cómo prepararía 100 ml de disolución 7 M de dicho ácido. ¿Hay que tomar alguna precaución especial? (1,2 puntos) b) Describa y dibuje el material necesario para preparar dicha disolución. (0,8 puntos) S: 38,9 mL de disol. concentrada. Precaución: exotérmica. El ácido sobre el agua. 26 (26-J08) Resuelva: a) ¿Qué volumen de hidrógeno (gas ideal), medido a 27ºC y presión de 740 mmHg es posible obtener al añadir ácido clorhídrico en exceso sobre 75 g de cinc con un 7 % de impurezas inertes? (1,5 puntos) b) ¿Qué cantidad de cloruro de cinc se obtendrá? (0,5 puntos) S: a) 27,03 L 27 (27-J08) El dicromato de potasio oxida al yoduro de potasio en medio ácido sulfúrico produciéndose sulfato de potasio, yodo y sulfato de cromo(III). a) Ajuste la reacción por el método del ión-electrón, indicando el oxidante y el reductor. (1,0 puntos) b) ¿Cuántos gramos de sulfato de cromo(III) podrán obtenerse a partir de 5 g de dicromato de potasio si el rendimiento de la reacción es del 60 %? (1,0 puntos) S: K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O; b) 4 g sulfato de cromo(III) 28 (28-J08) Para los elementos químicos cuyos números atómicos son: 11, 14, 35, 38 y 54. a) Escriba su estructura electrónica. (1,0 puntos) b) Conteste a las siguientes cuestiones: - ¿A qué grupo del sistema periódico pertenece cada elemento? (0,25 puntos) - ¿Qué estados de oxidación serán los más frecuentes? (0,25 puntos) - ¿Cuáles son metales y cuáles no metales? (0,25 puntos) - ¿Cuál es el elemento más electropositivo y cuál es el más electronegativo? (0,25 puntos) 29 (29-J08) Indique, justificando la respuesta, si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas: a) Cuando se añade un catalizador a una reacción, ésta se hace más exotérmica y su velocidad aumenta. (0,5 puntos) b) En general, las reacciones químicas aumentan su velocidad cuanto más alta es su temperatura. (0,5 puntos) c) Las reacciones químicas entre compuestos iónicos en disolución suelen ser más rápidas que en fase sólida. (0,5 puntos) d) La velocidad de las reacciones químicas, en general, es mayor en las disoluciones concentradas que en las diluidas. (0,5 puntos) S: a) F; b) V; c) V; d) V 30 (30-J08) Escriba las siguientes reacciones orgánicas, nombrando los productos que se obtienen en cada una de ellas e indicando a qué tipo de reacciones pertenece: a) Ácido propanoico con 2-butanol. (1,0 puntos) b) 2-Buteno con hidrógeno en presencia de platino como catalizador. (1,0 puntos) S: a) Esterificación y b) adición 31 (31-S08) El amoniaco arde con el oxígeno del aire en condiciones adecuadas y en presencia de catalizadores para dar monóxido de nitrógeno y agua. a) Ajuste la reacción de combustión. (0,7 puntos) b) Determine el peso de oxígeno, en gramos, que se necesita para quemar 1 kg de amoniaco. (0,7 puntos) c) Calcule el volumen de monóxido de nitrógeno obtenido a partir de las cantidades de reactivo del apartado b, medido en condiciones normales. (0,6 puntos) S: 2353 g oxígeno; 1317,6 L NO 32 (32-S08) El sulfito sódico, Na2SO3, reacciona con el permanganato potásico, KMnO4, en medio ácido sulfúrico, dando, entre otros productos MnSO4 y Na2SO4. a) Escriba ajustadas las semirreacciones de oxidación y de reducción. (0,8 puntos) b) Ajuste, por el método del ión-electrón, las reacciones iónica y molecular. (1,2 puntos) S: 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O 33 (33-S08) Calcule razonadamente las siguientes cuestiones: a) La masa de hierro presente en 0,0374 moles de Fe. (0,6 puntos) b) La masa de plata presente en 2,01·1022 átomos de Ag. (0,7 puntos) c) La masa de un átomo de aluminio, sabiendo que su masa atómica es 27,0 uma. (0,7 puntos) S: 2,09 Fe; 3,60 g Ag y 4,48·10–23 g de Al 34 (34-S08) Para los compuestos iónicos: a) Defina el concepto de energía de red. (0,5 puntos) b) Establezca un ciclo de Born-Haber para la obtención de NaCl(s) a partir de Na(s) y Cl2(g) y, sabiendo que la ΔHf0 del cloruro sódico sólido es -411 kJ/mol, calcule la energía de red, ΔH0red. (1,5 puntos) Datos: ΔH01 = ΔH0sublimación sodio = 107 kJ/mol de átomos ΔH02 = ΔH0disociación cloro = 244 kJ/mol ΔH03 = Primera energía de ionización de sodio = 496 kJ/mol de átomos ΔH04 = Afinidad electrónica de cloro = - 349 kJ/mol de átomos S: ∆H0red = - 787 kJ/mol 35 (35-S08) Se dispone de una botella de un litro de disolución acuosa de ácido nítrico de composición desconocida y densidad, a 20 ºC, igual a 1,36 g/cm3. Se toman 5 mL de la disolución de HNO3 y se diluyen en un matraz aforado hasta un litro y la disolución resultante se valora con NaOH 0,1 M. a) Determine la concentración, en % en peso, de la disolución de HNO3 de la botella si en la valoración de 25 cm3 de la disolución diluida se gastan 15,7 cm3 de NaOH. (0,8 puntos) b) Determine los gramos de NaOH que hay que pesar para preparar 100 cm3 de disolución 0,1 M y explique cómo procedería en su preparación y el material de laboratorio que utilizaría. (1,2 puntos) S: a) 58,2%; b) 0,4 g NaOH 36 (36-S08) El hidrógeno y el oxígeno gaseosos reaccionan, en condiciones adecuadas, dando agua líquida. Si se hacen reaccionar 10 litros de H2 con 3,5 litros de O2 medidos en condiciones normales: a) Escriba la reacción ajustada y determine que gas y en qué cantidad, expresada en gramos, queda en exceso después de la reacción. (1,2 puntos) b) ¿Qué volumen de agua medido en mL se obtiene? (0,8 puntos) S: a) 0,27 g de H2 en exceso; b) 5,63 mL de agua 37 (37-S08) El ácido clorhídrico es un ácido fuerte y el ácido acético, CH3-COOH, es un ácido débil con una constante de disociación igual a 1,8·10-5. a) Calcule el grado de disociación (en %) de una disolución 1 M de cada ácido. (0,7 puntos) b) Calcule el grado de disociación (en %) de una disolución 10-2 M de cada ácido. (0,7 puntos) c) Relacione las respuestas anteriores y justifique las variaciones que observe. (0,6 puntos) S: HCl: α=100% en los 2 casos; AcH: a) α=0,42% y b) α=4,24%. Aumenta α con la dilución 38 (38-S08) El azufre monoclínico sólido es una variedad alotrópica que está constituida por asociación de moléculas de octoazufre, S8. Si la densidad del azufre monoclínico, a 20 ºC, es de 1,95 g/cm3, determine: a) El número de moles que hay en un cristal de 0,5 mm3 de volumen. (0,7 puntos) b) El número de átomos que existen en dicho cristal. (0,7 puntos) c) El número de moles de oxigeno que se necesitarían para quemar el cristal y obtener dióxido de azufre. (0,6 puntos) S: 3,81·10–6 mol S8; 1,83·1019 átomos de S; 3,05·10–5 moles O2 39 (39-S08) En relación con los números cuánticos: a) Defina el principio de exclusión de Pauli. (0,6 puntos) b) ¿Que define cada conjunto de números cuánticos n, l y ml? Razonando la respuesta deduzca si pueden existir, en un átomo, más de un electrón con los siguientes números cuánticos: n = 2, l = 1 y ml = 0. (0,7 puntos) c) En un átomo cuántos electrones, como máximo, pueden tener los siguientes valores de los números cuánticos n = 3 y l = 2? ¿Que define cada conjunto de números cuánticos n y l? (0,7 puntos) 40 (40-S08) En el proceso electrolítico de una disolución acuosa ácida se producen hidrógeno y oxígeno. a) Establezca ajustadas las semirreacciones de oxidación y de reducción, señalando el electrodo en el que se producen y la reacción global del proceso. (0,8 puntos) b) Calcule la cantidad de oxígeno, en gramos, que se forma cuando una corriente de 1,5 amperios pasa durante 5 horas a través de la celda electrolítica. (0,6 puntos) c) Calcule el volumen de hidrógeno obtenido durante el mismo proceso, en condiciones estándar. (0,6 puntos) S: b) 2,24 g oxígeno; c) 3,42 L 41 (41-J09) La glucosa es un azúcar de fórmula molecular C6H12O6. Si se disponen de 90 g de glucosa, determine: a. La cantidad de carbono y de hidrógeno que contiene, expresándolas como número de moles de carbono y volumen de hidrógeno medido en condiciones normales. (1,0 punto) b. Los gramos de agua que se obtienen cuando tiene lugar, en exceso de aire, la combustión completa, sabiendo que el otro producto de la reacción de combustión es el dióxido de carbono. (1,0 punto) S: a) 3 moles de C y 3 moles de H2, que ocupa 67,2 L en c.n. ; b) 54 g de agua 42 (42-J09) Para las siguientes moléculas: H2O, NH3, CH4 y HCl indique, razonando la respuesta: a. Estructura electrónica de Lewis. (0,8 puntos) b. Geometría. (0,6 puntos) c. Polaridad. (0,6 puntos) 43 (43-J09) El permanganato potásico reacciona con el sulfuro de hidrógeno, en medio ácido sulfúrico, dando, entre otros productos, azufre elemental y sulfato de manganeso(II). a. Escriba y ajuste la reacción por el método del ión-electrón. (1,0 punto) b. Indique las especies que se oxidan o se reducen, indicando cual es la especie oxidante y cual es la especie reductora. (0,5 puntos) c. Suponiendo que la reacción es total, calcule los gramos de KMnO4 que habrá que utilizar para obtener 4 g de azufre elemental. (0,5 puntos) S: 2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 8H2O + 5S + K2SO4; c) 7,9 g permanganato 44 (44-J09) El CaCO3(s) se descompone térmicamente para dar CaO(s) y CO2(g). a. Calcule el cambio de entalpía en kJ cuando en la reacción se producen 48,02 g de CO2. (1,0 punto) b. Razone la espontaneidad de una reacción química en función de los posibles valores positivos o negativos de ΔH y ΔS. (1,0 punto) Datos: ΔHf0CaO(s) = -635,6 kJ/mol; ΔHf0CO2(g) = -393,5 kJ/mol; ΔHf0CaCO3(s) = -1206,9 kJ/mol S: 194,0 kJ 45 (45-J09) Se quiere preparar una disolución de H2SO4 del 20% y densidad 1,14 g/cm3 a partir de una disolución concentrada del 98 % y densidad 1,84 g/cm3. a. Determine la molaridad de la disolución concentrada. (0,8 puntos) b. Calcule la cantidad, en volumen, de H2SO4 concentrado que hay que tomar para preparar 100 ml de la disolución diluida. (0,8 puntos) c. Escriba como procedería en la preparación de la disolución diluida, citando el material de laboratorio que usaría. (0,4 puntos) S: a) 18,4 M; b) 12,64 mL de disol. concentrada 46 (46-J09) El carbonato de magnesio reacciona con ácido clorhídrico para dar cloruro de magnesio, dióxido de carbono y agua. a. Calcule el volumen de ácido clorhídrico, de densidad 1,16 g/cm3 y 32 % en peso, que se necesitará para que reaccione con 30,4 g de carbonato de magnesio. (1,0 punto) b. Si en el proceso anterior se obtienen 7,6 litros de dióxido de carbono, medidos a 1 atm y 27 ºC, ¿Cuál ha sido el rendimiento de la reacción? (1,0 punto) S: a) 70,83 cm3 disolución; b) rto=86,1% 47 (47-J09) El vanadio, de número atómico 23, se encuentra en la naturaleza formando dos isótopos con masas iguales a 50 y 51 uma. a. Determinar el número de neutrones y de protones que tiene cada uno de los isótopos. (0,6 puntos) b. Escribir la configuración electrónica del vanadio. (0,6 puntos) c. Calcular la abundancia relativa de los dos isótopos si la masa atómica, que aparece en las tablas periódicas, del vanadio es igual a 50,94 uma. (0,8 puntos) 48 (48-J09) a. La reacción N2O4(g) ↔ 2 NO2(g) transcurre a 150 ºC con una Kc = 3,20. ¿Cuál debe ser el volumen del reactor en la que se realiza la reacción para que estén en equilibrio 1 mol de N2O4(g) con 2 moles de NO2 (g)? (1,0 punto) b. Responda, razonadamente, si la siguiente proposición es cierta o falsa: “Un cambio de presión en cualquier reacción química en equilibrio modifica siempre las concentraciones de los componentes” (1,0 punto) S: 1,25 L; Falsa 49 (49-J09) a. Calcule la constante de ionización de un ácido débil monoprótico que está ionizado al 2,5% en disolución 0,2 M. (1,0 punto) b. Se desea preparar 1 litro de disolución de ácido clorhídrico que tenga el mismo pH que la disolución anterior. ¿Qué volumen de HCl de concentración 0,4 M habrá que tomar? (1,0 punto) S: Ka=1,28·10-4; 12,5 mL 50 (50-J09) Nombre los compuestos orgánicos y los grupos funcionales que contienen. Señale el tipo de hibridación que presentan los átomos de carbono. a. CH3 – CH2 – CONH2 (0,5 puntos) b. CH3 – CHOH – CH2 – CH3 (0,5 puntos) c. CH3 – CH2 – NH – CH3 (0,5 puntos) d. CH3 – CH2 – COOCH3 (0,5 puntos) 51 (51-S09) Después de poner 180 g de Zn en un vaso de precipitados con ácido clorhídrico 5 M y de que haya cesado la reacción, quedaron 35 g de Zn sin reaccionar. El proceso que tiene lugar es: Zn(s) + HCl(ac) → ZnCl2(ac) + H2(g) Calcule: a. El volumen de hidrógeno medido en condiciones normales que se ha obtenido. (1,0 punto) b. El volumen de la disolución ácida que se empleó. (1,0 punto) S: 49,67 L H2 en c.n.; b) 0,44 L de HCl 5 M 52 (52-S09) Se pretende depositar Cr metal, por electrolisis, de una disolución ácida que contiene óxido de cromo (VI) CrO3. a. Escriba la semirreacción de reducción. (0,7 puntos) b. ¿Cuántos gramos de Cr se depositarán si se hace pasar una corriente de 1·104 C? (0,7 puntos) c. Cuanto tiempo tardará en depositarse un gramo de Cr si se emplea una corriente de 6 A (0,6 puntos) S: CrO3 + 6H+ + 6 e- → Cr0 + 3H2O; 0,9 g Cr; 1,86·103 s 53 (53-S09) En relación con la energía de ionización: a. Defina la primera energía de ionización. (0,7 puntos) b. Que grupo de la tabla periódica es el más estable respecto a la pérdida de un electrón. Justifique la respuesta. (0,7 puntos) c. Escriba claramente los nombres y los símbolos de los elementos que constituyen el grupo deducido en el apartado b. (0,6 puntos) 54 (54-S09) En relación con los números cuánticos: a. Defina los números cuánticos, su significado y posibles valores. (1,6 puntos) b. Deduzca que valores de n, l y m puede tener cada orbital de la subcapa “5d” (0,4 puntos) 55 (55-S09) Una disolución de hidróxido potásico contiene 22,4 g de la base en 400 cm3 de disolución. Se toman 100 cm3 de dicha disolución, cuya densidad es 1,01 g/cm3 a los que se añaden 200 cm3 de otra disolución 1,2 M de la misma sustancia, y 100 cm3 de agua. a. ¿Cuál será la molaridad, molalidad, fracción molar y tanto por ciento en peso de la disolución inicial de KOH? (1,2 puntos) b. ¿Cuántos gramos de soluto habrá en 20 cm3 de la nueva disolución, suponiendo que los volúmenes son aditivos? (0,8 puntos) S: a) M=1 M, m=1,05 m, Xsoluto =0,0185 y % en masa de soluto=5,54%; b) 0,952g KOH 56 (56-S09) La combustión del metano, CH4(g), produce dióxido de carbono (g) y agua (l), siendo ΔHcombustión = - 802 kJ·mol-1. a. Calcule la cantidad de energía desprendida cuando se queman 3 gramos de metano gas. (1,0 punto) b. Que presión generará el CO2 desprendido si se recoge a 25 ºC en un recipiente de 5 litros. (0,5 puntos) c. Calcule el volumen de agua líquida que se produce. (0,5 puntos) S: a) - 150,375 kJ; b) p = 0,916 atm; c) 6,75 cm3 57 (57-S09) Dados los elementos A, B y C de números atómicos 19, 13 y 35, respectivamente, indique justificándolo: a. La configuración electrónica ordenada de cada uno de ellos. (0,6 puntos) b. La naturaleza de los enlaces de los compuestos que responden a: A-C; B-B; C-C. (0,9 puntos) c. Enuncie el principio de máxima multiplicidad de Hund. (0,5 puntos) 58 (58-S09) Para el equilibrio: 2 H2S(g) + 3 O2(g) ↔ 2 H2O(g) + 2 SO2(g) ΔH = -1036 kJ. Predecir hacia donde se desplazará el equilibrio si: a. Aumentamos el volumen del recipiente a temperatura constante. (0,4 puntos) b. Extraemos SO2(g). (0,4 puntos) c. Aumentamos la temperatura. (0,4 puntos) d. Absorbemos el vapor de agua. (0,4 puntos) e. Añadimos 10 moles de helio. (0,4 puntos) S: I; D; I; D; No se desplaza 59 (59-S09) Una muestra de 500 mg de un ácido monoprótico fuerte se neutralizó con 33,16 ml de disolución 0,15 M de KOH. Calcule: a. La masa molecular del ácido. (1,0 punto) b. El pH de la mezcla cuando se hubieran añadido 40 ml de la base, suponiendo un volumen final de 50 ml. (1,0 punto) S: 100,6 g/mol; pH=12,3 60 (60-S09) Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones a. Dadas las reacciones: KCl (s) → K+(g) + Cl- (g) ΔH = 718 kJ KCl (s) → K(s) + ½ Cl2(g) ΔH = 436 kJ K(s) + ½ Cl2(g) → K(g) + Cl(g) ΔH = 211 kJ Calcule la ΔH para la reacción: K(g) + Cl(g) → K+(g) + Cl- (g) (1,0 punto) b. Una reacción es espontánea a 975 ºC pero no es espontánea a 25 ºC. ¿Qué signos tendrán ΔH0 y ΔS0 para dicha reacción? (1,0 punto) S: 71 kJ 61 (61-J10) Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: |
