Examen opcional de Química de 2º de Bachillerato

Transcripción

1 Examen opcional de Química de 2º de Bachillerato Nombre: Fecha: 1. Se han obtenido los siguientes resultados para la reacción A + B C a una determinada temperatura: Experiencia [A] 0 (moles L -1 ) [B] 0 (moles L -1 ) v (moles L -1 s -1 ) 1 0,2 0, ,6 0,2 2, ,2 0,4 3, a) Determina los órdenes parciales respecto a A y a B y el orden total de la reacción. b) Escribe la ecuación de velocidad. (0,5 puntos) c) Calcula el valor de k, incluidas sus unidades. 2. La ecuación química 2A+3B+C productos tiene la siguiente ecuación de velocidad: v=k [A] [C] 2. a) Razona si se trata de una reacción elemental o de una reacción en varias etapas. Di el orden parcial respecto a cada reactivo y el orden total de la reacción. b) Razona cómo variará la velocidad de reacción si doblamos la concentración de A, triplicamos la concentración de B y la concentración de C disminuye a la mitad (todo a la vez). 3. La energía de activación para la reacción A + B C + D es de 35 kj mol -1. Para la reacción inversa (C + D A + B) la energía de activación es de 50 kj mol -1. Justifica si la reacción en sentido directo (A + B C + D) es exotérmica o endotérmica. 4. Formula los siguientes compuestos: a) sulfato de cromo (III) b) ácido brómico c) ácido fosforoso d) cloruro de calcio e) ácido clorhídrico f) hipotelurito de níquel (III) g) carbonato de sodio h) ácido selenioso i) yoduro de cobalto (III) j) yodato de calcio 5. Para las siguientes moléculas: H 2 O, NH 3, HCl y CH 4 : a) Haz su estructura de Lewis. b) Justifica su geometría molecular utilizando la teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia. c) Justifica si son polares o apolares. (0,5 puntos) 6. Explique razonadamente los siguientes hechos: a) El cloruro de sodio tiene un punto de fusión de 801 ºC mientras que el cloro es gas a temperatura ambiente. b) El cobre y el yodo son sólidos a temperatura ambiente pero el cobre conduce la corriente eléctrica mientras que el yodo no.

2 Examen opcional de Química de 2º de Bachillerato (solución) Nombre: Fecha: 1. Se han obtenido los siguientes resultados para la reacción A + B C a una determinada temperatura: Experiencia [A] 0 (moles L -1 ) [B] 0 (moles L -1 ) v 0 (moles L -1 s -1 ) 1 0,2 0, ,6 0,2 2, ,2 0,4 3, a) Determina los órdenes parciales respecto a A y a B y el orden total de la reacción. Orden total=1+2=3 b) Escribe la ecuación de velocidad. (0,5 puntos) c) Calcula el valor de k, incluidas sus unidades. Valor: Unidades:

3 2. La ecuación química 2A+3B+C productos tiene la siguiente ecuación de velocidad: v=k [A] [C] 2. a) Razona si se trata de una reacción elemental o de una reacción en varias etapas. Di el orden parcial respecto a cada reactivo y el orden total de la reacción. No es una reacción elemental (aquélla que transcurre en una sola etapa) porque en una reacción elemental los órdenes parciales de los reactivos coinciden con los coeficientes estequiométricos y en este caso no es así. Por tanto, la reacción transcurre en varias etapas. El orden parcial respecto a A es 1, el orden parcial respecto a B es 0 y el orden parcial respecto a C es 2. El orden total es 1+0+2=3. b) Razona cómo variará la velocidad de reacción si doblamos la concentración de A, triplicamos la concentración de B y la concentración de C disminuye a la mitad (todo a la vez). La velocidad disminuye a la mitad. 3. La energía de activación para la reacción A + B C + D es de 35 kj mol -1. Para la reacción inversa (C + D A + B) la energía de activación es de 50 kj mol -1. Justifica si la reacción en sentido directo (A + B C + D) es exotérmica o endotérmica. La reacción es exotérmica porque la energía de activación de la reacción inversa es mayor que la energía de activación de la reacción directa, tal y como se puede observar en la gráfica de energía: La entalpía de la reacción será H=35-50= - 15 kj mol -1. Si la reacción fuese endotérmica la energía de activación de la reacción directa sería mayor que la energía de activación de la reacción inversa.

4 4. Formula los siguientes compuestos: a) sulfato de cromo (III) b) ácido brómico Cr 2 (SO 4 ) 3 HBrO 3 c) ácido fosforoso d) cloruro de calcio H 3 PO 3 CaCl 2 e) ácido clorhídrico f) hipotelurito de níquel (III) HCl (aq) Ni 2 (TeO 2 ) 3 g) carbonato de sodio h) ácido selenioso Na 2 CO 3 H 2 SeO 3 i) yoduro de cobalto (III) j) yodato de calcio CoI 3 Ca(IO 3 ) 2 5. Para las siguientes moléculas: H 2 O, NH 3, HCl y CH 4 : a) Haz su estructura de Lewis. H 2 O NH 3 HCl CH 4 e - disponibles 1 2+6= =8 1+7= =8 capacidad 2 2+8= =14 2+8= =16 e - compartidos 12-8=4 (2 pares) 14-8=6 (3 pares) 10-8=2 (1 par) 16-8=8 (4 pares) e - solitarios 8-4=4 (2 pares) 8-6=2 (1 par) 8-2=6 (3 pares) 8-8=0 b) Justifica su geometría molecular utilizando la teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia. La teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia nos dice que los pares de electrones que rodean al átomo central de una molécula se disponen de tal manera que las repulsiones entre ellos sean mínimas (es decir, que la distancia de separación sea máxima). Para cumplir esto, el agua adquiere una geometría molecular angular con ángulo de enlace de 104,5º, el amoniaco una geometría molecular piramidal trigonal con ángulo de enlace de 107,8º, el HCl una geometría lineal y el CH 4 una geometría molecular tetraédrica con ángulo de enlace de 109,5 º. c) Justifica si son polares o apolares. (0,5 puntos) El agua es polar porque su momento dipolar total (suma de los momentos dipolares de enlace) es distinto de 0. El amoniaco es polar porque su momento dipolar total (suma de los momentos dipolares de enlace) es distinto de 0. El ácido clorhídrico es polar porque su momento dipolar total (suma de los momentos dipolares de enlace) es distinto de 0. El metano es apolar porque su momento dipolar total (suma de los momentos dipolares de enlace) es igual a 0.

5 6. Explique razonadamente los siguientes hechos: a) El cloruro de sodio tiene un punto de fusión de 801 ºC mientras que el cloro es gas a temperatura ambiente. En el cloruro de sodio (NaCl) los iones Na + y Cl - se ven atraídos por fuerzas electrostáticas formando una red cristalina. Estas fuerzas electrostáticas constituyen el enlace iónico, el cual es muy fuerte. Para fundir el cloruro de sodio hay que romper el enlace iónico y al ser éste muy fuerte cuesta mucha energía romperlo, de ahí el punto de fusión tan alto del cloruro de sodio. Las moléculas de cloro (Cl 2 ) se ven atraídas únicamente por fuerzas de Van der Waals, en concreto por fuerzas dipolo instantáneo-dipolo inducido (fuerzas de London), ya que la molécula de Cl 2 es una molécula apolar. Las fuerzas de Van der Waals son muy débiles (y las fuerzas de London son las más débiles de las fuerzas de Van der Waals), de ahí que no cueste mucha energía separar a las moléculas de cloro y por eso es gas a temperatura ambiente. b) El cobre y el yodo son sólidos a temperatura ambiente pero el cobre conduce la corriente eléctrica mientras que el yodo no. El cobre es un metal y sus átomos se unen mediante enlace metálico, en el que los átomos de cobre han perdido electrones, quedando positivos (cationes). Los cationes forman una red cristalina en la que los electrones perdidos se pueden mover con libertad (nube de electrones). Al tener cargas (los electrones que forman la nube) con libertad de movimiento, el cobre conducirá la electricidad. En las moléculas de yodo (I 2 ) no hay cargas de ningún tipo, ni electrones ni iones, con lo que no podrán conducir la electricidad.