ANDALUCÍA / JUNIO 03. LOGSE / QUÍMICA / OPCIÓN A / EXAMEN COMPLETO

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1 OPCIÓN A 1.- Formule o nombre los compuestos siguientes: a) peróxido de bario b) ácido clórico. c) 1,2- etanodiol. d) MnI 2. e) FeSO 4. f) CH h CH. 2.- Dado el elemento de Z= 19: a) Escriba su configuración electrónica. b) Indique a qué grupo y período pertenece c) Cuáles son los valores posibles que pueden tomar los números cuánticos de su electrón más externo?. 3.- La siguiente reacción redox tiene lugar en medio ácido: MnO Cl - + H + t Mn 2+ + Cl 2 + H 2 O Indique razonando la respuesta, la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientes: a) El Cl - es el agente reductor. b) El MnO 4 - experimenta una oxidación. c) En la reacción debidamente ajustada, se forman también 4 moles de agua por cada mol de permanganato. 4.- Defina los siguientes conceptos y ponga un ejemplo de cada uno de ellos: a) Serie homóloga. b) Isomería de cadena. c) Isomería geométrica. 5.- Una disolución de HNO 3 15 M tiene una densidad de 1,40 g/ml. Calcule: a) La concentración de dicha disolución en tanto por ciento en masa. b) El volumen de la misma que debe tomarse para preparar 10 L de disolución de HNO 3 0,05 M. Masas Atómicas: N = 14; O = 16 ; H =1 6. Para la reacción en equilibrio: SOCl 2 (g) Ö SO 2 (g) + Cl 2 (g)

2 La constante Kp es igual a 2,4, a 375 K. A esta temperatura se introducen 0,050 moles de SOCl 2 en un recipiente cerrado de un litro. En el equilibrio calcule: a) Las presiones parciales de cada uno de los gases presentes. b) El grado de disociación del SOCl 2 a esa temperatura. Dato: R = 0,082 (atm L) / (mol K) OPCIÓN B 1.- Formule o nombre los compuestos siguientes: a) Hidróxido de plata. b) Fluoruro de hidrógeno c) Etanoamida. d) (NH 4 ) 2 SO 4. e) H 2 O 2. f) CH 3 CH 2 COOH. 2.- Calcule: a) La masa, en gramos, de una molécula de agua. b) El número de átomos de hidrógeno que hay en 2 g de agua. c) El número de moléculas que hay en 11,2 L de hidrógeno en condiciones normales de presión y temperatura. Masas atómicas: H = 1; O = Justifique Las siguientes afirmaciones: a) A 25º C y 1 atm, el agua es un líquido y el sulfuro de hidrógeno es un gas. b) El etanol es soluble en agua y el etano no. c) En condiciones normales flúor y cloro son gases, el bromo es líquido y el yodo sólido. 4.- a) Qué significado tienen los términos fuerte y débil referidos a un ácido o a una base? b) Si se añade agua a una disolución de ph = 4, qué le ocurre a la concentración de protones?. 5.- El proceso de fotosíntesis se puede representar por la ecuación: 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) t C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g); Hº = 3402,8 KJ Calcule: a) La entalpía de formación estándar de la glucosa. b) La energía necesaria para la formulación de 500 g de glucosa mediante fotosíntesis. Datos: Hfº (H 2 O (l)) = - 285,8 KJ / mol; Hfº (CO 2 (g)) = - 393,5 KJ / mol

3 Masas atómicas: C = 12; H = 1; O = El bromuro sódico reacciona con el ácido nítrico, en caliente, según la siguiente ecuación: NaBr + HNO 3 t Br 2 + NO 2 + NaNO 3 + H 2 O a) Ajuste esta reacción por el método del ión-electrón. b) Calcule la masa de bromo que se obtiene cuando 100 g de bromuro de sodio se tratan con ácido nítrico en exceso. Masas atómicas: Na = 23; Br = 80

4 OPCIÓN A Solución 1 a) BaO 2 b) HClO 3 c) CH 2 OH - CH 2 OH d) Yoduro de manganeso (II) e) Sulfato de hierro (II) f) Etino Solución 2 a) Z = 19: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 b) Es un alcalino (grupo 1) del período cuarto, el potasio (K). c) El electrón más externo es el del orbital 4s, luego sus números cuánticos serán: n (período en que se halla el elemento) = 4 l (tipo de orbital) = 0, pues es un orbital tipo "s" m (orientación espacial del orbital) = 0, al ser "s" s = + 1 / 2, - 1/ 2 Esto es, los 4 nº cuánticos serán: (4, 0, 0, + / - 1 / 2) Solución 3 Las semirreacciones que tienen lugar serán: MnO H e - t Mn H 2 O reducción 2 Cl - t Cl 2 oxidación a) Verdadero, si el Cl - se oxida será el agente reductor. b) Falso, el ión permanganato es el agente oxidante, pues es la especie que toma electrones y se reduce. c) Verdadero, como se observa de ajustar la semirreacción de reducción por el método del ión- electrón.

5 Solución 4: a) Una serie homóloga está formada por un conjunto de compuestos con el mismo grupo funcional, pero cada término difiere del anterior y del siguiente en un grupo metileno (-CH 2 -). Sería el caso del etanol y el 1 - propanol: CH 3 - CH 2 OH y CH 3 - CH 2 - CH 2 OH b) La isomería de cadena es un tipo de isomería estructural, en la que dos o más compuestos con la misma fórmula molecular, se diferencian en la posición de los átomos de la cadena carbonada. Como el butano y el 2 - metilpropano: CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 3 y CH 3 - CH - CH 3 CH 3 c) Los isómeros geométricos aparecen en alquenos, cuyo enlace doble es rígido y no puede girar; de modo que habría dos posibles compuestos, uno con los 2 grupos más voluminosos del mismo lado del plano (isómero CIS), y otro con ellos de distintos lados (isómero TRANS) CH 3 CH 3 CH 3 H C = C C = C H H CH 3 H Solución 5 a) Con los datos de densidad y molaridad, se halla directamente la concentración en masa del ácido dado: Si fuera del 100% de pureza, su molaridad sería: M = 1400 / 63 = 22,2 M Luego, conociendo la molaridad real (15 M), se tiene: 100% pureza 22,2 M x 15 M De donde: x = 67,56% en masa

6 b) Se procede a preparar una disolución más diluida a partir de otra más concentrada de molaridad conocida: Nº equivalentes concentrada = nº equivalentes diluida (N V) c = (N V) d Nd = Md = 0,05 N Vd = 10 L = ml Nc = Mc = 15 N Vc =? Ahora se sustituye y se despeja, averiguando el valor de l volumen de la disolución concentrada necesario: Vc = (0, ) / 125 = 0,033 L = 33,3 ml de disolución concentrada de ácido nítrico, necesitaría, a la que se añadirían 9966,7 ml de agua destilada, para completar los 10 L pedidos en el enunciado. Solución 6 a) y b) Se escribe el equilibrio que tienen lugar, especificando concentraciones iniciales y en el momento del equilibrio (se hallan dividiendo moles por volumen total en litros), llamando al porcentaje disociado en tanto por uno: SO 2 Cl 2 (g) Ö SO 2 (g) + Cl 2 (g) [ ]inicial 0, [ ]equil. 0,05 (1 - ) 0,05 0,05 Se hallan los moles totales en el equilibrio, en función de : n totales = 0,05 (1 - ) + 0,05 + 0,05 = 0,05 (1 + ) La expresión que relaciona Kp con Kc es: Kp = Kc (R T) n De donde sustituyendo y despejando se tiene el valor de Kc: 2,4 = Kc (0, ) 2-1 Kc = 0,078

7 Se sustituye en la expresión de Kc: Kc = ([SO 2 ] [Cl 2 ]) / [SO 2 Cl 2 ] Kc = [0,05 ] 2 / 0,05 (1 - ) = 0,078 Se obtiene una ecuación de 2º grado, cuya solución válida será: = 0,692 = 69,2 % Se despeja el valor de P total en el recipiente, gracias a la ecuación de los Gases Ideales: P total = (n totales R T) / V Ahora, conocido el valor de, se hallan los moles totales: n totales = 0,05 (1-0,692) + 2 0,05 0,692 = 0,084 moles Y se sustituyen para determinar la P total de la mezcla: P total = (0,084 0, ) / 1 = 2,583 atm Ya se está en disposición de conocer las presiones parciales, basta con multiplicar la presión total por la fracción molar de cada especie, la cual se halla dividiendo sus moles en el equilibrio entre los moles totales: x SO 2 = x Cl 2 = (0,05 0,692) / 0,084 = 0,40 x SO 2 Cl 2 = (0,05 (1-0,692)) / 0,084 = 0,19 P SO 2 = P Cl 2 = 0,40 2,583 = 1,033 atm P SO 2 Cl 2 = 0,19 2,583 = 0,49 atm

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