Examen resuelto de Química — Extraordinaria 2026

Las pilas electroquímicas hacen posible que la energía química se convierta en electricidad, dando vida a muchos dispositivos que usamos a diario. Desde un simple reloj hasta un teléfono móvil, o desde unos cascos inalámbricos a un patinete eléctrico, todos dependen de este ingenioso proceso químico. Estudiar estas pilas permite descubrir cómo la química se transforma en energía útil y ayudan a entender el papel de la ciencia en la tecnología moderna. Para explicar estos procesos, un profesor construye con sus alumnos una pila electroquímica con electrodos de plomo y plata como la que se muestra en la figura.
Responda razonadamente a las siguientes cuestiones sobre dicha pila:

Figura del examen: electrodo 1, $\mathrm{Pb^{2+}/Pb^0}$, a la izquierda; electrodo 2, $\mathrm{Ag^+/Ag^0}$, a la derecha. Los dos electrodos están conectados por un conductor externo con un voltímetro. Las disoluciones están comunicadas mediante un puente salino.

a) Determine el potencial de la pila en condiciones estándar y el sentido en el que se moverán los electrones. (0,5 puntos)
b) ¿Qué electrodo se comporta como ánodo y cuál como cátodo? Indique el proceso que tiene lugar en cada uno de ellos. (1 punto)
c) Si el puente salino está formado por $\mathrm{KNO_3}$, indique hacia qué electrodo se van a mover cada uno de sus iones. (0,5 puntos)
Datos: $\varepsilon^\circ(\mathrm{Ag^+/Ag^0})=+0{,}80\ \mathrm{V}$; $\varepsilon^\circ(\mathrm{Pb^{2+}/Pb^0})=-0{,}13\ \mathrm{V}$

Dadas las siguientes sustancias: Na, $\mathrm{NH_3}$, Ne, $\mathrm{MgBr_2}$, conteste razonadamente:

Responda de forma razonada a las siguientes cuestiones:

Se selecciona un ácido débil monoprótico, HA, para preparar una disolución 0,6 M. Calcule:

a) Calcule el pOH de una disolución acuosa 0,35 M de iones fluoruro ($\mathrm{F^-}$). ($K_b=1{,}5\cdot{10^{-11}}$) (0,9 puntos)
b) Se mezclan 10 mL de una disolución de ácido bromhídrico, HBr, de 48% de riqueza en masa y una densidad de 1,49 g/mL, con 50 mL de una disolución de ácido clórico, $\mathrm{HClO_3}$, de pH = 1,1. Calcule la [$\mathrm{H_3O^+}$] en la disolución resultante. Ambos ácidos, HBr y $\mathrm{HClO_3}$, son ácidos fuertes. Considere los volúmenes aditivos. (1,1 puntos)
Masas atómicas: H = 1; Br = 80.

Cuando el octano ($\mathrm{C_8H_{18}}$) se somete a una oxidación parcial con oxígeno molecular, conduce a la obtención de monóxido de carbono e hidrógeno molecular, siendo tanto reactivos como productos todos gases. La entalpía de esta reacción es de −151,6 kJ por mol de octano oxidado.
a) Escriba y ajuste la reacción de oxidación parcial del octano y calcule la entalpía molar de formación de este reactivo. (0,8 puntos)
b) Si se parte de 90 mol de octano, ¿qué cantidad de oxígeno, en moles, se consumirá en su reacción? ¿Cuánto calor se desprenderá? Calcule la composición molar (%) de la mezcla gaseosa resultante. (1,2 puntos)
Datos: $\Delta H_f^\circ$ (kJ·mol⁻¹): Monóxido de carbono (g) = −110,4.

El producto de solubilidad del hidróxido de magnesio es $1\cdot{10^{-11}}$ a 25ºC.
a) Escriba el equilibrio de solubilidad del hidróxido de magnesio y la expresión de su producto de solubilidad. (0,5 puntos)
b) ¿Cuántos gramos de hidróxido de magnesio habría que añadir para obtener un litro de una disolución saturada de esta sal a 25ºC? (0,5 puntos)
c) Determine si se formará precipitado de hidróxido de magnesio al mezclar 150 mL de una disolución de cloruro de magnesio $10^{-3}$ M y 250 mL de una disolución de hidróxido de sodio $10^{-4}$ M. Considere los volúmenes aditivos. (1 punto)
Masas atómicas: Mg = 24,3; O = 16; H = 1.

Considere la siguiente reacción:
$$2\mathrm{H_2(g)}+\mathrm{CO(g)}\rightleftharpoons\mathrm{CH_3OH(g)}\qquad\Delta H=-90{,}5\ \mathrm{kJ}$$
a) El valor de $K_p$ para este proceso es de 0,095 cuando transcurre a una temperatura de 686 K. Si las concentraciones de todas las especies son 0,05 M, explique si el sistema se encuentra en equilibrio y si no lo está, ¿hacia qué lado evolucionará la reacción para alcanzarlo? (1 punto)
b) Proponga, de forma razonada, dos formas distintas de mejorar la formación de metanol ($\mathrm{CH_3OH}$) sin adicionar más $\mathrm{H_2}$ ni CO. (1 punto)
Datos: R = 0,082 atm L mol⁻¹ K⁻¹.