Dados los elementos químicos A, B y C con números atómicos 12, 17 y 30, respectivamente:

a) Escriba sus configuraciones electrónicas, identifíquelos e indique a qué grupo y periodo pertenecen. (0,75 puntos)

b) De los tres elementos, razone cuál tendrá un menor radio atómico y cuál será el más electronegativo. (0,5 puntos)

c) Justifique qué tipo de enlace (iónico, covalente o metálico) dará lugar a la unión de A-B, B-B y C-C. ¿Cuál será la fórmula del compuesto resultante entre A y B? (0,75 puntos)

Razone si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) En un átomo, el número máximo de electrones que pueden tener un valor de 3 en su número cuántico principal (n) es 8. (0,5 puntos)

b) Una disolución acuosa de KI es capaz de conducir la corriente eléctrica. (0,5 puntos)

c) En la molécula de NH₃ el nitrógeno tiene dos pares de electrones no compartidos, por lo que la geometría de la molécula es trigonal plana. (0,5 puntos)

d) La hibridación del átomo de B de la molécula de BCl₃ es sp². (0,5 puntos)

Observe el diagrama de energía potencial para una reacción química y conteste razonadamente:

a) ¿Qué intervalo de energía corresponde a la energía de activación de la reacción? (0,3 puntos)

b) Indique qué intervalos de energía se verán afectados al usar un catalizador. ¿Qué efecto tendrá el catalizador en la velocidad? (0,7 puntos)

c) ¿Cuál será el efecto de un aumento de temperatura en la velocidad? (0,3 puntos)

d) ¿Qué intervalo de energía proporciona la ΔH de la reacción? ¿Es exotérmica o endotérmica? (0,7 puntos)

Se dispone de una botella de una disolución de HClO₄ (ácido fuerte) que tiene una riqueza en masa del 55% y una densidad de 1,5 g/mL.

a) Si se toman 2 mL de la disolución de la botella, ¿hasta qué volumen habrá que diluirlos para que el pH de la disolución sea 2? (1 punto)

b) ¿Cuántos mL de una disolución 0,2 M de NaOH habrá que añadir para neutralizar 30 mL de la disolución obtenida en el apartado anterior? Justifique el pH de la disolución neutralizada. (1 punto)

Masas atómicas: Cl = 35,5; O = 16; H = 1.

Considere la siguiente reacción química:

$${\text{MnCl}}_2+{\text{KBiO}}_3+\text{HCl}\to {\text{KMnO}}_4+{\text{BiCl}}_3+\text{KCl}+{\text{H}}_2\text{O}$$$\text{MnCl}_2 + \text{KBiO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{KMnO}_4 + \text{BiCl}_3 + \text{KCl} + \text{H}_2\text{O}$

a) Escriba y ajuste la ecuación iónica por el método del ion-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique el agente oxidante y el reductor. (1 punto)

b) ¿Cuántos gramos de KBiO₃ son necesarios para reaccionar con 20 mL de una disolución 0,5 M de MnCl₂? ¿Cuál será el rendimiento de la reacción sabiendo que se han obtenido 0,85 g de KCl? (1 punto)

Masas atómicas: Cl = 35,5; K = 39; Bi = 209; O = 16.

Un estudiante construye la pila galvánica en la que uno de los electrodos está formado por una barra de un metal M desconocido sumergido en una disolución M(NO₃)₂. El potencial de la pila resultante es de +0,78 V. En otro experimento, sumerge una barra de M en CuSO₄ y observa que se forma cobre sólido sobre M.

a) Indique la reacción en cada electrodo de la pila. (0,75 puntos)

b) ¿Cuál es el potencial estándar de reducción de M? ¿Qué metal es? (0,5 puntos)

c) ¿Qué electrodo es ánodo y cuál cátodo? Sentido de los electrones. (0,75 puntos)

Datos: $$\varepsilon^o($$$\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}) = +0\text{,}34$ V; $$\varepsilon^o($$$\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}) = -0\text{,}44$ V; $$\varepsilon^o($$$\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}) = -0\text{,}76$ V; $$\varepsilon^o($$$\text{Ni}^{2+}/\text{Ni}) = -0\text{,}25$ V

En la fermentación anaerobia de glucosa sólida (C₆H₁₂O₆), a 1 atm y 298 K, se liberan 1692,5 kJ de calor. La glucosa se convierte en etanol (C₂H₅OH) líquido y CO₂.

a) Escriba y ajuste la ecuación de fermentación y calcule la entalpía molar. (0,8 puntos)

b) ¿Cuántos kg de glucosa se han fermentado? Calcule la masa de etanol obtenida. (0,8 puntos)

c) Si ΔS°ᵣ = 536,9 J·K⁻¹·mol⁻¹, calcule ΔG°ᵣ e indique si el proceso es espontáneo. (0,4 puntos)

Datos: ΔH°f (kJ/mol): C₆H₁₂O₆(s) = −1273,3; C₂H₅OH(l) = −277; CO₂(g) = −393,5. Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16.

En un recipiente cerrado se introducen 1 mol de H₂S y 2 moles de O₂ y se calientan hasta 400 K:

$$2\,$$$\text{H}_2\text{S}(g) + 3\,\text{O}_2(g) \rightleftharpoons 2\,\text{SO}_2(g) + 2\,\text{H}_2\text{O}(g)$

En el equilibrio, la presión parcial del H₂O es 7,2 atm y la presión total es 29,2 atm.

a) Los moles de cada sustancia en el equilibrio y el volumen del recipiente. (1,25 puntos)

b) El valor de Kc y Kp. (0,75 puntos)

Dato: R = 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹.

Primera etapa del proceso Ostwald:

$$4\,$$$\text{NH}_3(g) + 5\,\text{O}_2(g) \rightleftharpoons 4\,\text{NO}(g) + 6\,\text{H}_2\text{O}(g) \qquad \Delta H^o = -905\text{,}2 \text{ kJ}$

a) ¿Se obtendría más NO al aumentar la temperatura? ¿Y al duplicar el volumen del reactor? (1 punto)

b) Efecto de ir retirando el H₂O conforme se forma. (0,5 puntos)

c) Efecto de la adición de un catalizador. (0,5 puntos)

La solubilidad del Cu(OH)₂ en agua es de 3,33·10⁻⁵ g/L a 298 K.

a) Escriba el equilibrio de solubilidad y determine el producto de solubilidad. (0,8 puntos)

b) ¿Cuál será el pH de una disolución saturada de Cu(OH)₂? (0,4 puntos)

c) Calcule la solubilidad del Cu(OH)₂ (en g/mL) en una disolución 0,5 M de NaOH. (0,8 puntos)

Masas atómicas: H = 1; Cu = 63,5; O = 16.