QUÍMICA 2º BACHILLERATO. EXAMEN DE LOS TEMAS 1 Y

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1 I.E.S. AlÁndlus. Dpto de Físic y Químic. Curso 24/5 Químic 2º Bchillerto 1 QUÍICA 2º BACHILLERATO. EXAEN DE LOS TEAS 1 Y OPCIÓN A: 1. Formule o nomre los siguientes compuestos: hidróxido de luminio: Al(OH ; hipoclorito de sodio: N ClO c K 2 Cr 2 O 7 dicromto de potsio d ciclohexno e CH CHCHCH 2 CH 2 Cl 5cloro,2penteno; 2metil propnl CH CH(CH CHO 2. Deinir l entlpí de enlce. Cómo puede clculrse el clor de rección prtir de ls entlpís de enlce? Energí (entlpí, si es Pcte que compñ l rección de rotur de un de un determindo enlce entre dos elementos en estdo gseoso. Ls energís de enlce nos permiten clculr de orm proximd l entlpí de rección, cundo no tenemos otr orm de clculrl (lt de dtos de º. r Σ ( energí deenlces rotos Σ ( energí de enlces ormdos Ls energís de enlce precen tulds. Estudir l espontneidd de l siguiente rección 2AB (g 2A(s B 2 (g > L energí lire de Gis G H T S, nos indic l espontneidd o no de un proceso termodinámico, estudindo su vrición en el proceso G T S. G < rección espontáne ; G > rección no espontáne ; G uilirio L rección es endotérmic ( H > y su entropí (desorden disminuye, y que prtir de dos es de gs se orm un solo de gs, y un componente sólido, más ordendo. Así que S <. Por tnto: G T S >. Será siempre positiv, y que l tempertur solut es positiv. L rección nunc será espontáne, ningun tempertur. L rección invers será espontáne culquier tempertur.. Rzonr cómo será el ph de un disolución cuos de: 1 NH 4 NO, 2 K F 1 NH 4 NO Al disolverse en gu, est sl se disoci completmente en los iones monio NH 4 y nitrto NO. El ión monio es el ácido conjugdo del monico, se déil, por lo que es un ácido moderdmente intenso, que producirá hidrólisis, reccionndo con ls éculs de gu, desprendiendo iones hidronio. NH 4 H 2 O NH H O El ión nitrto es l se conjugd del ácido nítrico, ácido uerte, por lo que será un se muy déil, que no producirá hidrólisis. Su rección con ls éculs de gu es desprecile. Por lo tnto, juntndo los eectos de ms sles, llegmos l conclusión de que l disolución se volverá ligermente ácid (ph<7. 2 K F Al disolverse en gu, est sl se disoci completmente en los iones potsio K y luoruro F. El ctión potsio es el ácido conjugdo del hidróxido de potsio, se uerte, por lo que es un ácido extremdmente déil, que no producirá hidrólisis. Su rección con ls éculs de gu es desprecile. El nión luoruro es l se conjugd del ácido nítrico, ácido déil, por lo que será un se moderdmente intens, que producirá hidrólisis, reccionndo con ls éculs de gu, desprendiendo iones hidróxido. F H 2 O HF OH Por lo tnto, juntndo los eectos de ms sles, llegmos l conclusión de que l disolución se volverá ligermente ásic (ph>7. Justiique el crácter ácido, ásico o nótero de ls siguientes especies químics, según l teorí de BrönstedLowry: 1 CH COO ; 2 HCO L teorí de BrönstedLowry deine ácidos y ses como. Ácido: sustnci cpz de ceder protones. Bse: sustnci cpz de ceptr electrones El concepto de ácido y se es reltivo. Normlmente tommos como reerenci el gu. Así: Ácido es quell sustnci que l reccionr con el gu, le cede un protón, desprendiendo hidronio H O Bse es quell sustnci que l reccionr con el gu, cept un protón, desprendiendo iones hidróxido OH De este modo:

2 I.E.S. AlÁndlus. Dpto de Físic y Químic. Curso 24/5 Químic 2º Bchillerto 2 El nión cetto es l se conjugd del ácido cético. Tiende ceptr un protón del gu, dndo ácido cético, según l rección CH COO H 2 O CH COOH OH Comportmiento ásico. El nión hidrógenocronto HCO tiene crácter nótero, y que puede ceder un protón l gu, según l rección HCO H 2 O CO 2 H O comportmiento ácido o ien puede ceptr un protón HCO H 2 O H 2 CO OH comportmiento ásico. 4. Se dispone de 2 ml de un disolución cuos de B(OH 2,5. Clcule rzondmente: Volumen de HCl,1 necesrio pr vlorr l disolución nterior. El hidróxido de rio es un se uerte. Al disolverse en gu, se disoci completmente. B(OH 2 B 2 2 OH Si l concentrción de l disolución es,5, l disocirse drá lugr un concentrción,5 de B 2 y 1 de OH. Al vlorr est disolución de se uerte con un ácido uerte como HCl, los protones que port el ácido vn neutrlizndo los iones OH de l se. En el punto de uivlenci, se contrrrestn (igul nº de es los iones H O portdos por el ácido y los OH portdos por l se. Pr un ácido de concentrción, y cuy vlenci es v, y un se de concentrción, y cuy vlenci es v : nº de es H O v V nº de es OH v V El punto de uivlenci se lcnzrá cundo v V v V Con los dtos del prolem:,1 V 2,5,2L V,2 L 1 L L El volumen de gu que hy que ñdir l disolución inicil pr que el ph de l nuev disolución diluid se 1. Supong que los volúmenes son ditivos. Recordemos que l disocición del hidróxido de rio es B(OH 2 B 2 2 OH Con l disolución de se,5, tenemos un concentrción,1 de iones OH en l disolución. El nº de es de 1 OH hidróxido será,2 L disol,2 OH Si ñdimos gu, disminuiremos l concentrción de l disolución, con lo que el ph se volverá menos ásico. ph 1 Si queremos que el ph se 1, l nuev concentrción de protones será [ H O ] Kw 1 OH,1. Deemos ñdir gu hst conseguir es 1 [ H O ] 1 concentrción. Clculmos el volumen de l nuev disolución, siendo que el nº de es de OH no vrí.,2 OH,2 L disol es el volumen de l nuev disolución.,1 OH L cntidd de gu que deemos ñdir los 2 ml que tenímos será,2 L,2 L,18 L de gu (18 ml L concentrción de hidróxido [ ] 5. Disolvemos ácido cético (K 1,8 1 5 en gu, disociándose en un 2%. Clculr rzondmente l concentrción r del ácido. El ácido cético es un ácido déil, que l disolverse cede protones l gu según l rección CH COOH H 2 O CH COO H O L constnte de este uilirio (cte de sicidd, K 1, Clculmos ls concentrciones en el uilirio: CH COOH H 2 O CH COO H O Inic Co Rec Co α Co α Co α Equ. Co (1α Co α Co α Desprecimos l ionizción del gu ([H O ] inicil es desprecile L constnte de uilirio [ Ac ] [ H O ] [ AcH ] 2 ( Co α 5 K 1,8 1 Co (1 α Aproximción que relizmos: considermos que el uilirio está poco desplzdo, y que α,2 <<1. Así l ecución qued Co 2 α 1, Co,45

3 I.E.S. AlÁndlus. Dpto de Físic y Químic. Curso 24/5 Químic 2º Bchillerto A 25 ºC y 1 tm, l vrición de entlpí es 51 kj pr l rección: 2 Al 2 O (s 4 Al (s O 2 (g Clcule rzondmente l entlpí de ormción estándr del Al 2 O (s Estmos en condiciones estándr (25ºC y 1 tm. Aplicmos l ley de Hess pr resolver el prolem: L entlpí estándr de un rección culquier es igul l dierenci entre ls entlpís estándr de ormción de los productos y ls entlpís estándr de ormción de los rectivos. r Σ ( np Σ ( nr (n P y n R son los coeicientes estuiométricos (nº de es que compñn rectivos y productos L entlpí de ormción de un sustnci se deine como L cntidd de energí sorid o desprendid que compñ l ormción de 1 de un sustnci en condiciones norml o estándr, prtir de sus elementos en condiciones estándr. Pr un sustnci simple en su estdo estándr, se h escogido el vlor de reerenci H. De este modo, plicndo l ley de Hess, y teniendo en cuent que ls entlpís de ormción estándr de luminio sólido y de oxígeno gs son nuls ( Al ( O H 2 r Σ ( np Σ ( nr 51 kj 4 ( Al ( O2 2 ( Al2O Así: 51 kj 4 ( Al ( O2 2 ( Al2O 4 2 ( Al2O 51 kj 2 H ( Al2O H ( Al2O 1675, 5 kj

4 I.E.S. AlÁndlus. Dpto de Físic y Químic. Curso 24/5 Químic 2º Bchillerto 4 OPCIÓN B: 1. Formule o nomre los siguientes compuestos: nhídrido nitroso N 2 O ; suluro de cromo(iii Cr 2 S c Cu(ClO 4 2 perclorto de core(ii NO 2 d nitroenceno e CHOCH 2 CH 2 CHO utnodil; propnonitrilo CH CH 2 CN 2. Es posile que los clores de rección presión y volumen constnte sen igules en lgún proceso químico? Por l deinición de entlpí, H U P V, donde U es l energí intern, P l presión y V el volumen, semos que H U ( P V. El clor intercmido en un proceso volumen constnte coincide con l vrición de energí intern Q V U El clor intercmido en un proceso presión constnte coincide con l vrición de entlpí Q P Por tnto QP QV ( P V Pr que mos coincidn, dee drse que ( P V. Y esto es posile. Por ejemplo: En un proceso presión constnte en el que sólo intervengn sólidos y/o líquidos (V cte. En un proceso P y T constnte en que intervengn gses, y en el que el nº de es de gs no vríe, y que, por l ecución de los gses ideles PV nrt En qué condiciones estrá en uilirio un rección endotérmic? Rzonr. L energí lire de Gis G H T S, nos indic l espontneidd o no de un proceso termodinámico, estudindo su vrición en el proceso G T S. G < rección espontáne ; G > rección no espontáne ; G uilirio Pr que un rección endotérmic ( H > esté en uilirio, tiene que drse H T S T S > por lo que su entropí (desorden dee umentr S >, y tener el vlor S T. Complete ls ecuciones siguientes e indique los pres ácidose conjugdos, según l teorí de BrönstedLowry. L teorí de BrönstedLowry deine ácidos y ses como. Ácido: sustnci cpz de ceder protones. Bse: sustnci cpz de ceptr electrones Así, ls recciones serán: NH 4 OH NH H 2 O Ácido 1 Bse 2 Bse 1 Ácido 2 Pres ácido/se conjugdos: (NH 4 / NH (H 2 O / OH NO 2 H 2 O HNO 2 OH Bse1 Ácido 2 Ácido 1 Bse 2 Pres ácido/se conjugdos: (H 2 O / OH (HNO 2 / NO 2 Descriir revemente el proceso de vlorción de un ácido uerte con un se uerte. Qué ocurre en el punto de uivlenci? L volumetrí, titulción o vlorción ácidose, es un método de nálisis químico que permite determinr l concentrción desconocid de un disolución ácid ormd prtir de l muestr, llmd disolución prolem, medinte un disolución ásic de concentrción conocid, llmd disolución ptrón. Buret Erlenmeyer El procedimiento experimentl consiste en colocr en el mtrz erlenmeyer un volumen conocido de l disolución ácid que queremos vlorr, y desde l uret, dejmos cer got got l disolución ásic ptrón, hst que llegmos un punto, denomindo punto de uivlenci, en donde no qued en l muestr ni ácido ni se lire. En ese punto se contrrrestn (igul nº de es los iones H O portdos por el ácido y los OH portdos por l se. Pr un ácido de concentrción, y cuy vlenci es v, y un se de concentrción, y cuy vlenci es v : nº de es H O v V nº de es OH v V El punto de uivlenci se lcnzrá cundo v V v V

5 I.E.S. AlÁndlus. Dpto de Físic y Químic. Curso 24/5 Químic 2º Bchillerto 5 Al trtrse de ácido uerte y se uerte, el ph del punto de uivlenci será 7, y que ninguno de los iones que quedn en l disolución produce hidrólisis. Pr oservr experimentlmente el punto de uivlenci, colocmos previmente en el erlenmeyer uns gots de un indicdor cuy zon de virje esté próxim l ph del punto de uivlenci (7 en este cso. Ddo que en ls proximiddes de este punto, l dición de un sol got de se hce umentr ruscmente el ph entre 4 y 1, un indicdor como l enoltleín sirve. Un cmio rusco del color, de incoloro violet, nos indic el punto inl de l vlorción. 4. En 5 ml de un disolución cuos de HCl,5 se disuelven 1,5 g de N Cl. Suponiendo que no se lter el volumen de l disolución, clcule rzondmente: Concentrción de cd uno de los iones presentes en l disolución. (ss tómics: N: 2, Cl: 5,5 Nos encontrmos nte un disolución de dos sustncis en gu. Estudimos l inluenci de cd un: Ácido clorhídrico: HCl H 2 O Cl H O Ácido uerte. Se disoci completmente. Es un rección irreversile. El uilirio está desplzdo completmente hci l derech. L dición posterior de iones Cl no ect este uilirio. Clculmos el nº de es de los iones portdos: Cloruro: Hidronio:,5,5 Cl L disol,25 Cl,5 H O,5 L disol,25 H O Hidróxido: prtir del producto iónico del gu: [ OH ] Nº es: OH,5 L disol Kw [ H O ] 1 14 (el mismo que el de Cl 14 1,5 OH 2 1 Cloruro de sodio: Es un sl que proviene de un ácido uerte (clorhídrico y un se uerte (NOH. Por tnto, l disolverse NCl N Cl, ninguno de los dos iones producirá hidrólisis, por lo que no inluirá en el ph de l disolución. Nº de es de cd uno de los iones en l disolución: coincidirá, según l estuiometrí, con el nº de es de NCl que se disuelven. 1,5 1 Cl g NCl 58,5 g NCl,256 NCl,256 Cl 1,256 N L concentrción totl de cd ión se clcul dividiendo el nº de es totl de es especie entre le volumen totl, que será de 5 ml,5 L.,25 Cl,256 Cl Cl,5 L disol Cloruro: [ ],562,256 N N,5 L disol Sodio: [ ],512,25 N H O,5 L disol Hidronio [ ], OH,5 L disol 1 Hidróxido: [ ] 2 1 ph de l disolución El ph indic l cidez o sicidd de un disolución. Se clcul prtir de l concentrción de iones hidronio [ H O ] log(,5 1, ph log OH ph 1, (ácido

6 I.E.S. AlÁndlus. Dpto de Físic y Químic. Curso 24/5 Químic 2º Bchillerto 6 5. Clculr rzondmente el ph de un disolución,2 de monico en gu (K 1, El monico es un se déil, que l disolverse cept protones del gu según l rección NH H 2 O NH 4 OH L constnte de este uilirio (cte de sicidd, K 1, Clculmos ls concentrciones en el uilirio: NH Desprecimos l ionizción del gu ([OH H 2 O NH 4 OH ] inicil es desprecile Inic,2 L constnte de uilirio Rec,2 α,2 α,2 α 2 [ NH 4 ] [ OH ] (,2 α 5 Equ.,2 (1α,2 α,2 α K 1,8 1 [ NH ],2 (1 α Aproximción que relizmos: considermos que el uilirio está poco desplzdo, por lo que α <<1. Así l ecución 5 2,2 α 1 qued 1,8 1 α,95,95% L concentrción de hidróxido: [ OH ],2 α 1, Kw 1 L concentrción de protones: [ H O ] 1 [ OH ] 1, Y el ph: ph log[ H O ] log( 5, , 28 L proximción es correct. 5, ph ásico Dd l rección CCO (s CO(s CO 2 (g, determine l cntidd de clor, presión constnte, que es necesrio suministrr pr descomponer kg de cronto de clcio. Entlpís de ormción en kj/: CCO (s : 129,6 ; CO 2 (g : 9, ; CO(s: 65,1 ss tómics: C: 12, O:16, C:4 L cntidd de clor presión constnte Q P, coincide con l vrición de entlpí de l rección r Aplicmos l ley de Hess pr resolver el prolem: L entlpí estándr de un rección culquier es igul l dierenci entre ls entlpís estándr de ormción de los productos y ls entlpís estándr de ormción de los rectivos. r Σ ( np Σ ( nr (n P y n R son los coeicientes estuiométricos (nº de es que compñn rectivos y productos L entlpí de ormción de un sustnci se deine como L cntidd de energí sorid o desprendid que compñ l ormción de 1 de un sustnci en condiciones norml o estándr, prtir de sus elementos en condiciones estándr. Pr un sustnci simple en su estdo estándr, se h escogido el vlor de reerenci H. De este modo, plicndo l ley de Hess, clculmos el clor de rección H r Σ ( np Σ ( nr 1 ( CO 1 ( CO2 1 ( CCO kj 1 ( 65,1 kj 1 ( 9, kj 1 ( 129,6 181,2 kj pr descomponer 1 CCO L rección es endotérmic ( > Pr descomponer kg de CCO, es necesrio suministrr 1 CCO 181,2 kj g CCO 546 kj 1 g CCO 1 CCO necesrios