OPCIÓN A. b. Z = 12: Z = 17: c. Z = 12: Magnesio (Mg). Z = 17: Cloro (Cl). Cloruro magnésico (MgCl 2 ).

Transcripción

1 UNIERSIDADES PÚBLIAS DE LA OUNIDAD DE ADRID PRUEBA DE AESO A LAS ENSEÑANZAS UNIERSITARIAS OFIIALES DE GRADO urs ATERIA: UÍIA. Fase general INSTRUIONES GENERALES Y ALORAIÓN La prueba cnsta de ds pcines, A y B, y el alun deberá ptar pr una de las pcines y reslver las tres cuestines y ls ds prbleas planteads en ella, sin que pueda elegir cuestines prbleas de diferentes pcines. ada cuestión prblea puntuará sbre un áxi de ds punts. N se cntestará ninguna pregunta en este ipres. TIEPO: una hra y treinta inuts. OPIÓN A uestión A. El eleent de núer atóic se cbina fácilente cn el eleent de núer atóic 7. Indique: a) La cnfiguración electrónica de ls ds eleents en su estad fundaental. b) El grup y perid al que pertenece cada un. c) El nbre y síbl de dichs eleents y del cpuest que pueden frar. d) El tip de enlace y ds prpiedades del cpuest frad. Puntuación áxia pr apartad: 0, punts. a. Z : s ; s p ; s Z s ; s p ; s p Grup : Terres b. Z : Perid : Grup :7 algens Z 7: Perid : c. Z : agnesi (g). Z 7: lr (l). lrur agnésic (gl ). d. puest frad pr enlace iónic. A teperatura abiente es un sólid frad pr cristales iónics, es dur, frágil, cn teperatura de fusión elevada, sluble en agua y en dislventes plares y es cnductr de ª especie, es decir, cnduce la crriente en dislución fundid per n la cnduce en estad sólid. uestión A. nsidere ls ácids rgánics nprótics: úric, benzic, láctic y butanic. a) Ordénels en rden creciente de acidez en dislución acusa. b) Justifique cuál de sus bases cnjugadas tiene enr valr de K b. c) Justifique cuál será la base cnjugada ás fuerte. d) Escriba la fórula seidesarrllada del ácid butanic. Dats. K a (úric), 0 ; K a (benzic), 0 ; K a (láctic), l0 ; K a (butanic), l0 Puntuación áxia pr apartad: 0, punts. a. A ayr acidez ayr disciación, y a ayr disciación ayr cnstante de acidez, pr tant el rden creciente de acidez cincide cn el rden creciente de cnstante de acidez (a ayr cnstante ayr acidez). Ácid úric < Ácid butanic < Ácid benzic < Ácid láctic b. La frtaleza de un ácid y de su base cnjugada sn inversaente prprcinales. A ayr cnstante de un ácid, enr cnstante de su base cnjugada. K w 0 Kb Ka Ka láctic. La base cnjugada cn enr cnstante será la del ácid de ayr cnstante: la base cnjugada del ácid

2 c. La base cnjugada ás fuerte será la de ayr cnstante y prcederá del ácid ás débil y pr tant del de enr cnstante de acidez: la base cnjugada ás fuerte será la base cnjugada del ácid úric. d. OO uestión A. Justifique si las siguientes afiracines sn verdaderas falsas: a) En una pila galvánica, la reacción de reducción tiene lugar en el ánd. b) En la pila Daniell, la reducción de ls catines u tiene lugar en el pl psitiv de la pila. c) En una pila galvánica, el pl negativ recibe el nbre de cátd. d) En la pila Daniell, la xidación del Zn tiene lugar en el ánd. Puntuación áxia pr apartad: 0, punts. a. FALSO. La reacción de reducción tiene lugar en el cátd y la de xidación en el ánd. b. ERDADERO. La reducción en una pila Daniell se lleva a cab en el cátd cuand ls catines u presente en el electrlit se adhieren sbre el electrd aceptand ds electrnes y cargand al electrd psitivaente. c. FALSO. En una pila el pl negativ es el ánd. d. ERDADERO. El Zn etálic que se encuentra en el electrd se xida a Zn cediend sus electrnes a la barra (ánd) que se carga negativaente y pasand el a la dislución en fra iónica (Zn ). Prblea la. Sabiend que se desprenden 890,0 kj pr cada l de O prducid según la siguiente reacción: (g) O (g) O (g) O (), calcule: a) La entalpía de fración del etan. b) El calr desprendid en la cbustión cpleta de un kg de etan. c) El vluen de O, edid a y at, que se prduce en la cbustión cpleta de kg de etan Dats. R 0,08 at L l K ; asas atóicas: ; ; Entalpías de fración estándar (kj l ): O () 8,8; O (g) 9,. Puntuación áxia pr apartad: a) y b) 0,7 punts; c) 0, punts. a. Teniend en cuenta que pr cada l de etan que se quea se btiene un l de O, la entalpía de cbustión del etan es de 890 kj l (el sign negativ es pr que se desprende). Pr ser la entalpía una función de estad y pr tant sus variacines sl dependen de las cndicines iniciales (reactivs) y finales (prducts) y, cncida la entalpía de cbustión del etan, su entalpía de fración se puede btener a partir de la reacción de cbustión. p Pr ducts r Re activs ( ) i f ( ) ( ) i i f i 890 9, ( 8,8) f ( ) ( ) 7, kj l *Ls eleents en estad natural tienen entalpía de fración nula. b. (g) O (g) O (g) O () 890 kj Según la estequietria del prces terquíic: n( ) ( ) ( ) 000 gr n, l ( ) gr l kj 890, l. kj l c. Según la estequietria de la reacción: O n O f ( ) n( ), l ncid el núer de les de O su vluen se calcula ediante la ecuación de gases ideales.

3 at L, l 0,08 98 K nrt P nrt ; l K 7, L P at Prblea A. En un reactr se intrducen les de tetraóxid de di nitrógen gases, que tiene en el recipiente una densidad de, g L. Este cpuest se descpne según la reacción N Z O (g) NO (g), y en el equilibri a K la presión es at. Deterine en estas cndicines: a) El vluen del reactr. b) El núer de les de cada cpnente en el equilibri. c) El valr de la cnstante de equilibri K p d) El valr de la cnstante de equilibri K c Dats. R 0,08 at L l K ; asas atóicas: N ; O Puntuación áxia pr 'apartad: 0, punts. a. Aplicand la definición de densidad a las cndicines iniciales del reactr (sl hay N O ), se btiene el vluen del reactr. d ; d n g l 9 l 00 L d, g L ( N O ) ( N O ) b. Si se define x c el núer de les de N O que se discian, el cuadr de reacción queda: Las cndicines del sistea en el punt de equilibri ( 00 L; P at; T 98 K), periten calcular el núer de les ttales. P at 00 L n T 7, l R T at L 0,08 98 K l K n N O n NO x x x 7, ( ) ( ) nt x, l ( N O ),, l n( NO ), l n c. d. p NO K p PN O Kc Kp ( NO ) n RT 0,08 P( NO ) 0, at 00 0, : K n ( ) ( NO ) RT, 0,08 p P N O 0, at 0, 00, n ( RT) ( 0,08 ) 0,0,

4 OPIÓN B uestión B El diagraa energétic adjunt crrespnde a una reacción quíica A B, para la cual S 0 J K y el valr abslut de la variación de entalpía es kj. a) Justifique si la reacción es espntánea a. b) Indique si un auent de teperatura auentará ás la velcidad de la reacción directa A B de la reacción inversa B A. Puntuación áxia pr apartad: punt a. La espntaneidad de una reacción está relacinada cn el sign de la variación de energía libre del prces. - Sí G > 0. Prces n espntáne. - Sí G 0. Equilibri. - Sí G < 0. Prces espntáne G T S Según el diagraa energétic (Prducts) < (Reactivs), y pr ser una función de estad: R Prducts Reactivs < ( ) ( ) 0 R kj G T T < 0 a cualquier T La reacción es espntánea a cualquier teperatura b. uand el sistea está en equilibri las velcidades de reacción directa e inversa están igualadas (equilibri dináic). Al auentar la teperatura el sistea tiende a desplazarse en el sentid endtéric (evlucina en cntra de la perturbación cnsuiend calr), teniend en cuenta que la reacción es extérica ( kj < 0), el sistea se desplaza hacia la derecha (reactivs) y pr tant auentará ás la velcidad de reacción inversa que la directa. uestión B. nsiderand el equilibri existente entre el xígen lecular y el zn, de acuerd a la reacción O (g) O (g), cuya entalpía de reacción r 8 kj, justifique: a) El efect que tendría sbre el equilibri un auent de la presión del sistea. b) El efect que tendría sbre la cantidad de zn en el equilibri una disinución de la teperatura. c) El efect que tendría sbre el equilibri la adición de un catalizadr. d) El efect que tendría sbre la cnstante de equilibri K p añadir ás zn al sistea. Puntuación áxia pr apartad: 0, punts. Según Le hàtelier, si un sistea quíic en equilibri experienta un cabi en la cncentración, teperatura, vluen, la presión parcial, entnces el equilibri se desplaza para cntrarrestar el cabi ipuest y restablecer el equilibri. a. Un auent de presión tenderá a llevar al sistea hacia dnde ens vluen cupe y de esta fra cntrarrestar el auent de presión, aplicad al equilibri xígen/zn, el sistea se desplazará hacia la derecha, auentand la cncentración de zn y disinuyend la de xígen. b. Al disinuir la teperatura el sistea evlucina en el sentid en el que prduzca calr (sentid extéric), teniend en cuenta que la reacción es endtérica ( 8 kj > 0), el sentid extéric es hacia la izquierda, auentand la cncentración de xígen y disinuyend la de zn. c. Ls atalizadres sn sustancias ajenas a una reacción cuya presencia difica la velcidad de la isa sin que la reacción experienten alteración peranente alguna anteniend las cndicines iniciales y finales, pr l tant su adición n perturba el equilibri. d. Las cnstantes de equilibri sl sn función de la teperatura, un auent de la cncentración de zn dificará el cciente de reacción bligand al sistea a evlucinar en cntra de dich auent per n dificara el valr de K p.

5 uestión B. Escriba las reaccines que se prducen a partir de etanl en ls siguientes cass y nbre ls prducts btenids: a) Deshidratación cn ácid sulfúric en caliente. b) Reacción cn clrur de hidrógen. c) Reacción cn ácid prpanic. d) Oxidación fuerte. Puntuación áxia pr apartad: 0, punts. a. Reacción de deshidratación del etanl en presencia de ácid sulfúric bteniend eten. O SO O b. Reacción de sustitución. El etanl en presencia de clrur de hidrógen se transfra en clr-etan. O l l O c. Reacción de esterificación. Adición cn eliinación. Etanl ás ácid prpanic se btiene prpanat de etil y agua. O OO OO O d. Reacción de xidación. O O OO O Prblea lb. Se realiza la electrlisis de al fundid. a) Frule las seirreaccines que se prducen en el cátd y en el ánd. b) uánts litrs de clr lecular, edids a O y at, se btienen haciend pasar una crriente de A durante 8 hras? c) Durante cuántas hras debe estar cnectada la crriente de A para btener 0 gras de calci? Dats. R 0,08 at L l K ; F 98 ; asa atóica a 0 Puntuación áxia pr apartad: a) 0, punts; b) y c) 0,7 punts. a. - Seireaación catódica: Ls catines calci (II) se reducen a calci etálic a e a - Seireacción anódica: Ls ines clrur se xidan y fran clr lecular l l e b. Si ns fijas en la estequietria de la seireacción anódica: l ( ) ( ) l n e e n l l El núer de les de electrnes se calcula dividiend la carga que atraviesa el sistea ( I t) y la carga que tiene un l de electrnes (F N A q e,0 0 e /l, 0 9 /e 9.8 /l). s A 8 h 00 I t n( l ) ( ) h n e,79 l F F 9 8 l * Aperis s ncid el núer de les, el vluen en cndicines nrales (T 7 K; P at) se calcula ediante la relación.n., n, ó ediante la ecuación de gases ideales P nrt. L.N.,,79 l 0,L l e

6 c. En este apartad ns fijas en la seireacción catódica: a e a e n( e ) n( a) a Sustituyend el núer de les de electrnes pr su expresión en función del tiep y de la intensidad: 98 0 g I t ( a) F ( a) : t l 800 s F ( a) I ( a) g 0 s l Prblea B. Se prepara una dislución de ácid benzic ( OO) cuy p es,, dislviend 0, gras del ácid en agua hasta btener 00 L de dislución. alcule: a) El grad de disciación del ácid benzic. b) La cnstante de acidez del ácid benzic. c) La cnstante de basicidad del anión benzat. d) El vluen de hidróxid de sdi 0, necesari para neutralizar 0 L de la dislución del ácid. Dats. asas atóicas: ; O ; Puntuación áxia pr apartad: 0, punts. a. Si se denina α al grad de disciación del ácid benzic y c a su cncentración inicial, el cuadr de reacción queda: Del cuadr de reacción se btiene la relación entre la cncentración de prtnes (hidrni), la cncentración inicial y el grad de disciación. p, O 0 0 7,9 0 O O c α : 0,g 7,9 0 : α 0, 079 n g l c 0,0 l c 0, L L asa lecular de ácid benzic 7 g l. El ácid benzic tiene un grad de disciación del 7,9 %. b. Aplicand la ley de Ostwald al equilibri de disciación y teniend en cuenta el cuadr de reacción: K a [ OO ] [ O ] [ OO] c ( α) α c α c α c Sustituyend ls valres se btiene el valr e la cnstante de acidez. 0,0 0,079 Ka,78 0 0,079 c. Teniend en cuenta que el prduct de las cnstantes de acidez y basicidad de un ácid y de su base cnjugada debe ser igual al prduct iónic del agua, se despeja la cnstante de basicidad de la base cnjugada. d. Reacción de neutralización. K K K : a b w w a K 0 Kb, 7 K,78 0 α 0 ( aq) Na ( aq) O OO NaO OO NaO Según la estequietria del prces: n NaO n OO OO Pr estar en dislución, el núer de les se calcula. ( ) ( )

7 7 NaO NaO OO OO L L 0 0, 0,0 L 0 0 NaO OO OO NaO