OPCIÓN A 2.- c) 1,2-Diclorobenceno. d) K 2 O 2 Peróxido de potasio e) H 3 AsO 4 Ácido arsénico f) CH 3 CHNH 2 COOH Ácido 2-aminopropanoico

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1 UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CURSO MODELO QUÍMICA Instruccines: a) Duración: hra y 0 minuts. b) Elija y desarrlle una pción cmpleta, sin mezclar cuestines de ambas. Indique, claramente, la pción elegida. c) N es necesari cpiar la pregunta, basta cn pner su númer. d) Se pdrá respnder a las preguntas en el rden que desee. e) Puntuación: Cuestines (nº,, y 4) hasta,5 punts cada una. Prblemas (nº 5 y ) hasta punts cada un. f) Exprese sól las ideas que se piden. Se valrará psitivamente la cncreción en las respuestas y la capacidad de síntesis. g) Se permitirá el us de calculadras que n sean prgramables, gráficas ni cn capacidad para almacenar transmitir dats. OPCIÓN A.- Frmule nmbre ls siguientes cmpuests: a) Hidróxid de hierr (III) b) Dicrmat de ptasi c),-diclrbencen d) K O e) H AsO 4 f) CH CHNH COOH Fe OH a) Hidróxid de hierr (III) ( ) b) Dicrmat de ptasi K CrO7 c),-diclrbencen.- d) K O Peróxid de ptasi e) H AsO 4 Ácid arsénic f) CH CHNH COOH Ácid -aminprpanic a) Razne si una mlécula de frmula AB debe ser siempre lineal b) Justifique quien debe tener un punt de fusión mayr, CsI el CaO. c) Pnga un ejempl de una mlécula cn un átm de N cn hibridación sp y justifíquel. a. N. Depende del númer de nubes electrónicas que rdeen al átm central: si el átm central está rdead pr nubes electrónicas, la mlécula será lineal, ejempl CO, BeCl ; si está rdead de tres nubes electrónicas, la mlécula será plana angular cn un ángul de enlace entrn a entrn a 0º, ejempl SO ; si está rdead de cuatr nubes electrónicas, la mlécula será plana angular cn un ángul de enlace entrn a 09º, ejempl H O. b. Pr tratarse de sólids iónics, sus punts de fusión depende de la energía reticular, a mayr valr abslut de energía reticular, mayr punt de fusión. El valr abslut de la energía reticular es directamente prprcinal a la carga de ls ines e inversamente prprcinal al radi iónic. Z Z E r f ri Ls ines que frman el xid de calci (Ca, O ) tienen mayr carga que ls que frman el idur de cesi (Cs, I ), además, el radi iónic del CaO es menr que el del CsI, pr l tant el valr abslut de la energía reticular del CaO es mayr que el del CsI, l cual determina que el punt de fusión de CaO sea mayr al del CsI. c. NH : Hibridación sp en el átm central (N). Tres de ls cuatr rbitales híbrids frma un enlace σ cn cada átm de Hidrógen el tr rbital híbrid queda cupad pr un par de electrnes n cmpartids. Gemetría piramidal, cupand el nitrógen el vértice de la pirámide.

2 .- Dada una slución saturada de Mg(OH), cuya K s, 0 : a) Exprese el valr de K s en función de la slubilidad. b) Razne cm afectará a la slubilidad la adición de NaOH. c) Razne cm afectará a la slubilidad una disminución del ph. a. s slubilidad, mles pr litr de sal disuelta. Si se disuelven s mles de sal pr litr, el cuadr de reacción queda de la siguiente frma: Mg( OH )( s) Mg ( aq) OH ( aq) s s Teniend en cuenta la ley de acción de masas: K [ Mg ] [ OH ] s Aplicand ls dats del cuadr de reacción, se puede expresar el valr de K s en función de la slubilidad. K s s ( s) 4s b. Al añadir NaOH, se prduce el efect de ión cmún (OH ), aumentand la cncentración de este y frzand al sistema a desplazarse hacia la izquierda para vlver a recuperar el equilibri, disminuyend la slubilidad del hidróxid de magnesi. c. Al disminuir el ph, aumenta la cncentración de prtnes en la dislución, al aumentar la cncentración de prtnes, disminuye la cncentración de OH, al disminuir la cncentración de OH, el sistema se desplazarse hacia la derecha para cntrarrestar dicha disminución y recuperar el equilibri, aumentand la slubilidad del hidróxid de magnesi. 4.- Cuand a una reacción se le añade un catalizadr, justifique si las siguientes afirmacines sn verdaderas falsas a) La entalpía de la reacción disminuye. b) La energía de activación n varía. c) La velcidad de reacción aumenta. a. FALSO. Ls catalizadres sn sustancias ajenas a la reacción que sl mdifican su velcidad, sin mdificar las cndicines iniciales y finales de la reacción y pr tant sin alterar ls valres de las funcines de estad, las cuales sl dependen de dichas cndicines. b. FALSO. Ls catalizadres l que hacen es mdificar la energía de activación del prces. Si el catalizadr es psitiv, disminuye la energía de activación, aumentand la velcidad de reacción, si el catalizadr es negativ, aumenta la energía de activación disminuyend la velcidad de reacción. c. VERDADERO. Al utilizar un catalizadr psitiv, se disminuye la energía de activación de la reacción y pr tant aumenta el númer de clisines eficaces l cual prduce un aument de la velcidad de reacción g de brmur de sdi, NaBr, se tratan cn ácid nítric cncentrad, HNO, de densidad,9 g/ml y riqueza 70% en masa, hasta reacción cmpleta. En esta reacción se btienen Br, NO, NaNO y agua cm prducts de la reacción. a) Ajuste las semirreaccines de xidación y reducción pr el métd ión electrón y ajuste tant la reacción iónica cm la mlecular. b) Calcule el vlumen de ácid nítric necesari para cmpletar la reacción. Dats: Masas atómicas: Br 80, Na ; O ; N 4; H. a. Se pide ajustar la reacción: NaBr HNO Br NO NaNO HO Br : Br Element que cambian de valencia: N : N V e Br e ( ) N( IV) 0

3 Semireaccines iónicas sin ajustar: Semireacción de xidación : Br NO Br NO Se ajustan tds ls elements except el xígen y el hidrógen. Se clca un al ión Semireacción de xidación : Br Br NO NO Br. En medi ácid, se ajusta el xígen añadiend al miembr dnde falta xígen tantas mléculas de agua cm átms de xígen falten. Semireacción de xidación : Br Br NO NO HO Se ajusta el hidrógen añadiend en el miembr dnde falte hidrógen tants prtnes cm átms de hidrógen falten. Semireacción de xidación : Br Br NO H NO HO Se ajustan las cargas sumand electrnes en el miembr dnde haya exces de carga psitiva en el miembr dnde halla defect de carga negativa. Semireacción de xidación : Br Br e NO H e NO HO Se cmbinan las ds ecuacines para eliminar ls electrnes y de esa frma se btiene la reacción iónica glbal. En este cas basta cn multiplicar pr la semireacción de reducción y sumar las ecuacines. Semireacción de xidación : Br Br e NO H e NO HO Reacción iónica glbal : NO [ ] Br Para llegar a la reacción mlecular se transfrman ls ines en cmpuests, teniend en cuenta que ls prtnes ls aprta el ácid nítric, que actúa cm xidante, transfrmand en NO, y cm ión prtadr, frmand NaNO. Reacción mlecular glbal : 4HNO BrNa Br NO HO NaNO b. Masa mleculares: NaBr 80 0 g/ml; HNO 4 8 g/ml Pr factres de cnversión: ml NaBr 4 ml HNO ( ) HNO ( ) HNO ( ) g HNO 00 g d s ml d s V HNO 00 g NaBr 0 g NaBr ml NaBr ml HNO 70 g HNO,9 g d s HNO.- 4H ( HNO ) 5,7 ml( d s) HNO V Br NO H O ( ) a) A 5 ºC la cnstante de basicidad del NH es, Si se tiene una dislución 0, M de NH, calcule el grad de disciación. b) Calcule la cncentración de ines Ba de una dislución de Ba(OH) que tenga un ph 0 Pr tratarse de una base débil, el NH se discia parcialmente. Si se define cm α al grad de disciación del amniac, el cuadr de reacción quedará de la siguiente frma: NH HO NH4 OH C. Iniciales ( ml L) c exces C. Equilibri ( ml L) c cα exces cα cα

4 Aplicand la ley de acción de masas y teniend en cuenta que el agua se encuentra en exces y pr tant su cncentración se cnsidera cnstante, la cnstante de basicidad del amniac viene representada pr: [ NH ] [ ] 4 OH Kb [ NH] Si en la expresión de la cnstante se sustituyen las cncentracines pr las expresines que aparecen en el cuadr de reacción, se llega a la ley de dilución de Ostwald, que relacina la cnstante de basicidad cn el grad de disciación y la cncentración inicial de la base. c α c α c α c α K b c cα c( α) α Llegad a este punt se pueden hacer ds csas, transfrmar la igualdad en una ecuación de segund grad en función de α, hacer una hipótesis y simplificar la ecuación. En el primer cas: c α K b c α Kbα Kb 0 α Sustituyend pr ls valres del enunciad, se btiene una ecuación de segund grad que permite calcular el valr de α. 5 5 α 0,0 0,α,8 0 α,8 0 0 : α 0,05 ( pr ser negativ carece de sentid químic) α,% Mediante la hipótesis: Para ácids y bases débiles en cncentracines n muy diluidas, se puede intentar aplicar la siguiente hipótesis: Si α < 0,05 α 5 c α c α K,8 0 K c α α b b 0,04 α c 0, α,4% b. El hidróxid de bari es una base fuerte que se discia ttalmente según la siguiente estequimetria: HO Ba( OH) Ba ( aq) OH ( aq) Pr cada cristal de hidróxid de bari que se discia, se frma un catión Ba y ds anines OH, pr l tant, la cncentración de catines Ba es la mitad que la de OH. Pr tr lad, la cncentración de OH se puede relacinar cn el poh y este cn el ph, teniend en cuenta td est, la cncentración de catión bari de la dislución se puede calcular de la siguiente frma: [ Ba ] [ OH ] [ ] ( 4pH) : Ba 0 0 ( 40) M poh [ ] ( 4pH) OH 0 0 4

5 OPCIÓN B.- Frmule nmbre ls siguientes cmpuests: a) Óxid de manganes (VII) b) Ácid clóric c) Butan--amina d) CaH e) NaHSO 4 f) HCHO a. Óxid de manganes (VII) Mn O 7 b. Ácid clóric HClO c. Butan--amina CH CH( NH ) CH CH d. CaH Hidrur de calci e. NaHSO 4 Hidrgensulfat de sdi ó bisulfat de sdi ó sulfat ácid de sdi f. HCHO Metanal.- Una cantidad de dixigen cupa un vlumen de 85 ml a 7 ºC y 0,8 atm. Calcule: a) Cuánts grams hay en la muestra? b) Qué vlumen cupara la muestra en cndicines nrmales? c) Cuánts átms de xígen hay en la muestra? Dats: Masas atómica O. R 0 08 atm L K - ml -. a. El númer de mles de O se calcula mediante la ecuación de gases ideales: P 0,8 atm V 85 0 L 0,85 L PV 0,8 0,85 PV nrt n atm L 0,08 ml RT R 0,08 T K 0,08 00 ml K g ml ( O ) n( O ) M( O ) 0,08 ml 0,8 g m b. El vlumen de un gas en cndicines nrmales ( P atm; T 7 K) númer de mles pr: V.N. viene expresad en función del C,4 n,4 L 0,08 ml 0, L 00 ml ml c. El númer de átms de la muestra se btiene a partir del númer de mles y mediante el númer de Avgadr, mediante factres de cnversión.,0 0 mléc O át O nº at O 0,08 ml O, 0 át O ml O mléc O.- a) Escriba la cnfiguración electrónica del rubidi. b) Indique el cnjunt de númers cuántics que caracteriza al electrón extern del átm de cesi en su estad fundamental. c) Justifique cuánts electrnes desapareads hay en el ión Fe. a. De frma cmpleta, la cnfiguración electrónica del rubidi es: Pr rden creciente de energía: Pr capas: Rb s ;s p ;s p Rb s d 0 ;4s ;s p ;5s ;p ;s ;p ;4s ;d 0 ;4p ;5s Partiend del últim gas nble: Rb Kr ;5s [ ] b. Piden ls númers cuántics del electrón situad en el rbital 5s n 5 l 0 m 0 s ± 5

6 c. La cnfiguración electrónica del Fe es: [ ] Fe Ar ;4s ; d. Para btener la cnfiguración electrónica de ls ines, se debe tener en cuenta que ests tienden a frmar estructuras electrónicas pseud nbles, para cual intentan dejar ls subniveles llens, semillens (cada rbital que frma el subnivel está cupad pr un únic electrón) vacís, teniend en cuenta est, la cnfiguración electrónica del Fe es: Fe Ar ; d Pr l tant el catión [ ] 5 Fe tiene cinc electrnes desapareads 4.- Escriba las reaccines de hidrólisis de las siguientes sales y justifique a partir de las mismas si el ph resultante será ácid, básic neutr. a) CH COONa b) NaNO c) NH 4 Cl a. CH COONa Sal básica pr estar frmada pr un anión de ácid débil ( COOH) fuerte ( NaOH ). H O COONa CH COO ( aq) Na ( aq) CH CH COO Base cnjugada fuerte pr que prcede de un ácid débil, se hidrliza: CH COO HO CHCOOH OH ph > 7 Na Ácid cnjugad débil prque prcede de una base fuerte, n se hidrliza. La dislución resultante será básica. CH y un catión de base b. NaNO Sal neutra pr estar frmada pr un catión de base fuerte ( NaOH ) y un anión de ácid fuerte ( HNO ) HO Na ( aq) NO ( aq) NaNO NO Base cnjugada débil pr que prcede de un ácid fuerte, n se hidrliza. Na Ácid cnjugad débil prque prcede de una base fuerte, n se hidrliza. Al n hidrlizarse ningun de ls ines, la dislución será neutra (ph 7). c. NH 4 Cl Sal ácida pr estar frmada pr un catión de base débil ( NH ) y un anión de ácid fuerte ( HCl ) H O Cl NH ( aq) Cl ( aq) NH4 4 Cl Base cnjugada débil pr que prcede de un ácid fuerte, n se hidrliza. NH4 Ácid cnjugad fuerte pr que prcede de un base débil, se hidrliza: NH4 HO NH HO ph > 7 La dislución resultante será ácida. 5.- Para la reacción en equilibri a 5 ºC: ICl( s) I ( g) Cl ( g) que se ha hech el vací se intrducen mles de ICl(s). a) Cuál será la cncentración de Cl (g) cuand se alcance el equilibri? b) Cuánt grams de ICl(s) quedarán en el equilibri? Dats: Masas atómicas: I 7; Cl 5,5. R 0 08 atm L K - ml -. a. Equilibri hetergéne sólid-gas. ( s) I ( g) Cl ( g) ICl ;, Kp 0,4. En un recipiente de litrs en el Kp PI PCl Teniend en cuenta que pr cada mlécula de ICl que se discia se frma la misma cantidad de I que de P I P. Cl, las presines parciales de ambas sustancias en el equilibri serán iguales ( ) Cl

7 K p PI P Cl P P K 0,4 0,49 atm Cl Cl p Aplicand la ecuación de gases ideales al cmpnente clr de la mezcla gasesa: PCl V n RT Cl ncl P 0,49 Cl [ Cl] 0,0 M V RT 0,08 98 También se puede hacer mediante K c : ICl s I g Cl g ( ) ( ) ( ) ; K [ I ] [ Cl ] Al igual que cn las presines, [ I ] [ Cl ], pr l tant: K c [ Cl ] [ Cl ] Kc c Pr tr lad, Kp 0,4 4 Kc 4 0 ( RT) ( 0,08 98) 4 [ Cl ] K 4 0 0,0 M c b. El númer de mles de Cl en el equilibri se calcula cncida la cncentración y el vlumen. ml n( Cl ) [ Cl ] V 0,0 L 0,04 ml L Cncids ls mles de Cl frmads, se calculan pr estequimetria ls mles de ICl que han reaccinad: ICl n( ICl) Re accinad n( Cl ) Frmads 0,04 0,08 ml Cl Cncids ls mles de ICl que han reaccinad se calculan ls mles de ICl que quedan en el equilibri: n( ICl) Eq n( ICl) n( ICl) R 0,08 0,9 ml.- Las plantas verdes sintetizan glucsa según la reacción: CO ( g) HO( l) CHO( s) O( g) a) Calcule la entalpía de la reacción estándar, a 5 ºC, indicand si es extérmica endtérmica. b) Qué energía se desprende cuand se frman 500 g de glucsa a partir de sus elements? Dats: Hf [ CHO ( s) ] 7,kJ ml ; Hf [ CO ( g) ] 9,5kJ ml y Hf [ HO( l) ] 85,8 kj ml. Masas atómicas: H ; C ; O a. Pr ser la entalpía una función de estad, sus variacines sl dependen de las cndicines iniciales y finales. H R νi H ( Prducts) νi H ( Reactivs) f f Reacción endtérmica i CO ( g) HO( l) CHO( s) O( g) ( CHO ) Hf ( O ) Hf ( CO ) Hf ( H ) 0 [ ( 9,5) ( 85,8) ] 40,5 kj ml Hf [ O ] H R 7, b. La ecuación termquímica que representa la reacción es: CO g HO l 40,5 kj CHO s O g ( ) ( ) ( ) ( ) En la frmación de la glucsa, n se desprende energía (reacción endtérmica, H > 0), se cnsume. El factr de cnversión entre el calr suministrad y la glucsa frmada es: i 7

8 40,5 Q 40,5 n( CHO ) ( CHO ) ( HO ) 500 g 40,5 ( ) kj H O ml ( ) g n m C Q 40,5 M C Q Para la frmación de 500 g de glucsa se necesita aprtar 945, 4 kj ml 945,4 kj 8