KI K + + I. El K + y el I no se hidrolizan porque proceden de base y ácido muy fuertes, respectivamente. El ph de la disolución es neutro.

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Gregorio Jaime Macías Farías
hace 8 años
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1 1 PAU Química. Junio OPCIÓN A Pregunta 1A. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en cada caso su respuesta: a) La configuración electrónica ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 corresponde al estado fundamental de un átomo. b) La configuración electrónica ls 2 2s 2 2p 7 3s 1 es imposible. c) Las configuraciones electrónicas ls 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 1 y ls 2 2s 2 2p 5 2d 1 3s 2 corresponden a dos estados posibles del mismo átomo. d) La configuración electrónica ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 corresponde a un elemento alcalinotérreo. a) Verdadera. La configuración cumple el Principio de exclusión de Pauli y la regla de n+l mínimo dada por el diagrama de Moeller. b) Verdadera. En 2p se pueden alojar 6 electrones como máximo. c) Falsa. No existen orbitales 2d. d) Falsa. Los alcalinotérreos constituyen el grupo 2 y la configuración corresponde a un elemento del grupo 3. Pregunta 2A. Se preparan disoluciones acuosas de los siguientes compuestos: ioduro de potasio, dioxonitrato (III) de sodio, bromuro de amonio y fluoruro de sodio. a) Escriba los correspondientes equilibrios de disociación y los posibles equilibrios de hidrólisis resultantes para los cuatro compuestos en disolución acuosa. b) Justifique el carácter ácido, básico o neutro de cada una. Datos. K a dioxonitrato (III) de hidrógeno = 7, ; K a ácido fluorhídrico = 6, ; K b amoniaco = 1, Puntuación máxima por apartado: 1 punto. KI K + + I. El K + y el I no se hidrolizan porque proceden de base y ácido muy fuertes, respectivamente. El ph de la disolución es neutro. NaNO 2 Na + + NO 2. El Na + no se hidroliza porque procede de base muy fuerte. NO 2 + H 2 O HNO 2 + OH El ph de la disolución es básico. NH 4 Br NH Br. El Br no se hidroliza porque procede de ácido muy fuerte. NH H 2 O NH 3 + H 3 O + El ph de la disolución es ácido. NaF Na + + F. El Na + no se hidroliza porque procede de base muy fuerte.

fundamental de un átomo. b) La configuración electrónica ls 2 2s 2 2p 7 3s 1 es imposible.

2 2 F + H 2 O HF + OH El ph de la disolución es básico. Pregunta 3A. Suponiendo una pila galvánica formada por un electrodo de Ag(s) sumergido en una disolución de AgNO 3 y un electrodo de Pb(s) sumergido en una disolución de Pb(NO 3 ) 2, indique: a) La reacción que tendrá lugar en el ánodo. b) La reacción que tendrá lugar en el cátodo. c) La reacción global. d) El potencial de la pila. Datos: E (Ag + /Ag) = 0,80 V; E (Pb 2+ /Pb) = 0,13 V. a) Pb 2 e Pb 2+ SR de oxidación: ánodo. b) Ag e Ag SR de reducción: cátodo. c) Pb + 2 Ag + Pb Ag d) Eº = E cátodo Eº ánodo = 0,8 ( 0,13) = 0,93 V Pregunta 4A. La entalpia de combustión de un hidrocarburo gaseoso C n H 2n+2 es de 2220 kj mol 1. Calcule: a) La fórmula molecular de este hidrocarburo. b) La energía desprendida en la combustión de 50 L de este gas, medidos a 25 C y 1 atm. c) La masa de H 2 O (1) que se obtendrá en la combustión anterior. Datos: R = 0,082 atm L mol 1 K 1 ; Entalpias de formación (kj mol 1 ): CO 2 (g) = 393; H 2 O (1) = 286; C n H 2n+2 (g) = 106. Masas atómicas: H = 1; O = 16. Puntuación máxima por apartado: a) 1 punto; b) y c) 0,5 puntos. a) C n H 2n+2 + (3n+1)/2 O 2 n CO 2 + (n+1) H 2 O H c = n H f (CO 2 ) + (n+1) H f (H 2 O) H f (C n H 2n+2 ) = = 393n 286n = 679 n 180 = 2220 n = 3 b) c) m = n M = 2, = 147 g Pregunta 5A. En un recipiente de 5 L se introducen 3,2 g de CO 2 a 300 K. Cuando se alcanza el equilibrio CO 2 CO + 2, la presión final es de 180 mm de Hg. Calcule: a) Las presiones parciales de CO 2, CO y 2 en el equilibrio. b) Las constantes de equilibrio K p y K c. Datos: R = 0,082 atm L mol 1 K 1 ; Masas atómicas: C =12: O = 16; = 35,5. Puntuación máxima por apartado: a) 1 punto.

tendrá lugar en el ánodo. b) La reacción que tendrá lugar en el cátodo. c) La reacción global. d) El potencial de la pila. Datos: E (Ag + /Ag) = 0,80 V; E (Pb 2+ /Pb) = 0,13 V.

3 3 a) CO 2 CO + 2 n 0 x x x b) OPCIÓN B Pregunta 1B. Considere las moléculas de HCN, CH 3 y 2 O. a) Escriba sus estructuras de Lewis. b) Justifique cuáles son sus ángulos de enlace aproximados. c) Justifique cuál o cuáles son polares. d) Justifique si alguna de ellas puede formar enlaces de hidrógeno. a) b) HCN: El C tiene hibridación sp, establece dos enlaces con H y N y dos enlaces con el N. La geometría es lineal. Angulo de enlace 180º. CH 3 : El C tiene hibridación sp 3, establece cuatro enlaces con los demás átomos. La geometría es tetraédrica con ángulos de enlace de unos 109º. 2 O: El O tiene hibridación sp 3, establece dos enlaces con los dos cloros y mantiene dos pares electrónicos sin compartir. La molécula es angular con ángulo de enlace de unos 104º. c) HCN: El enlace C N es polar, el nitrógeno es más electronegativo que el carbono y los enlaces C H son apolares luego la molécula es polar. H C N

a) b) HCN: El C tiene hibridación sp, establece dos enlaces con H y N y dos enlaces con el N. La geometría es lineal. Angulo de enlace 180º.

4 4 CH 3 : Los enlaces C son polares, el cloro es más electronegativo que el C y debido a la geometría tetraédrica la molécula es polar. 2 O: Los enlaces O son polares, el oxígeno es más electronegativo que el cloro y, como la geometría es angular, la molécula es polar. C H d) Ninguna de ellas puede formar puentes de H porque éstos sólo se dan en moléculas con enlaces N H, O H y F H. Pregunta 2B. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en cada caso su respuesta: a) Si una reacción es endotérmica y se produce un aumento de orden del sistema entonces nunca es espontánea. b) Las reacciones exotérmicas tienen energías de activación negativas. c) Si una reacción es espontánea y S es positivo, necesariamente debe ser exotérmica. d) Una reacción A + B C + D tiene H = 150 kj y una energía de activación de 50 kj, por tanto la energía de activación de la reacción inversa es de 200 kj. a) Verdadera. Si es endotérmica H > 0, si aumenta el orden S < 0, luego G = H T S > 0 siempre y no será espontánea. b) Falso. Las energías de activación siempre son positivas. c) Falso. Para que G = H T S < 0 (espontánea) H < T S luego H puede ser positiva (endotérmica). d) Verdadera. H = E activación de la reacción inversa E activación de la reacción directa que se cumple en este caso. Pregunta 3B. Complete las siguientes reacciones químicas, formule todos los reactivos y productos orgánicos mayoritarios resultantes, nombre los productos e indique en cada caso de qué tipo de reacción se trata. a) 1 penteno + ácido bromhídrico. b) 2 butanol en presencia de ácido sulfúrico en caliente. c) 1 butanol + ácido metanoico en presencia de ácido sulfúrico. d) 2 metil 2 penteno + hidrógeno en presencia de catalizador. a) H 3 C CH 2 CH 2 CH CH 2 + HBr H 3 C CH 2 CH 2 CH CH 3 Reacción de adición b) H 2 SO H C 4 3 CH 2 CH CH 3 Calor OH H 3 C CH CH CH 3 2-buteno 2-bromopentano Br O

C H d) Ninguna de ellas puede formar puentes de H porque éstos sólo se dan en moléculas con enlaces N H, O H y F H. Pregunta 2B.

5 5 Reacción de eliminación. c) H 2 SO H C 4 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH + HCOOH HCOO CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 metanoato de butilo Reacción de esterificación. d) H 3 C C CH CH 2 CH 3 + H 2 CH 3 Reacción de adición. C H 3 CH CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 2-metilpentano Pregunta 4B. Se hace reaccionar completamente una muestra de dióxido de manganeso con ácido clorhídrico comercial, de una riqueza en peso del 38% y de densidad 1,18 kg L 1 obteniéndose cloro gaseoso y Mn 2+. a) Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción. b) Escriba la reacción molecular global que tiene lugar. c) Cuál es la masa de la muestra de dióxido de manganeso si se obtuvieron 7,3 L de gas cloro, medidos a 1 atm y 20 C? d) Qué volumen de ácido clorhídrico comercial se consume? Datos: R = 0,082 atm L mol 1 K 1 ; Masas atómicas: H = 1; O = 16; = 35,5; Mn = 55. a) MnO H e Mn H 2 O 2 2 e 2 b) MnO H 2 + Mn H 2 O c) d) Pregunta 5B. Se dispone de una disolución acuosa de KOH de concentración 0,04 M y una disolución acuosa de H de concentración 0,025 M. Calcule: a) El ph de las dos disoluciones. b) El ph de la disolución que se obtiene si se mezclan 50 ml de la disolución de KOH y 20 ml de la disolución de H. c) El volumen de agua que habría que añadir a 50 ml de la disolución de KOH para obtener una disolución de ph 12. Puntuación máxima por apartado: a) 0,5 puntos; b) y c) 0,75 puntos.

Se hace reaccionar completamente una muestra de dióxido de manganeso con ácido clorhídrico comercial, de una riqueza en peso del 38% y de densidad 1,18 kg L 1 obteniéndose cloro gaseoso y Mn 2+.

6 6 a) KOH + H 2 O K + + OH c 0 = 0,04 c 0 = 0,04 b) n(oh ) = M V=0,04 0,05 = n(h + ) = 0,025 0,02 = [ ] H + H 2 O + H 3 O + c 0 = 0,025 c 0 = 0,025 c) [ ] Si se añade agua no cambian el número de moles de OH ni el de H +, sólo cambia el volumen total de la disolución. [ ]

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