Examen resuelto de Química — Extraordinaria 2023

Escriba la configuración electrónica completa del elemento de número atómico más bajo que, en su estado fundamental, tenga:

La gráfica muestra los valores experimentales de la primera energía de ionización, Ip(1)/(kJ mol⁻¹), de los ocho elementos que forman el tercer periodo de la tabla periódica (Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl y Ar). a) (1,00 punto) Indique a qué es debida la tendencia general observada. b) (1,00 punto) Justifique las excepciones encontradas (Mg y P). Datos: Z(Mg) = 12 y Z(P) = 15.

La constante de equilibrio Kp para la reacción PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g), a 250,00 °C, es 78,3 (cuando las presiones se expresan en atm). En un recipiente de 500 mL, a 250,00 °C, se introducen 3,12 g de PCl₅(g). Calcule las presiones parciales del PCl₅(g) y del PCl₃(g) cuando se alcanza el estado de equilibrio. Datos: Ar(Cl) = 35,45, Ar(P) = 30,974 y R = 0,082 0574 6 atm L K⁻¹ mol⁻¹.

La reacción ICl(g) + (1/2) H₂(g) → (1/2) I₂(g) + HCl(g) es de primer orden en ambos reactivos. a) (1,00 punto) Si [ICl(g)] = 0,100 m y [H₂(g)] = 0,030 m, v = 4,89·10⁻⁵ mol L⁻¹ s⁻¹. Calcule el valor de k. b) (0,50 puntos) Calcule [H₂(g)] cuando v = 5,00·10⁻⁴ mol L⁻¹ s⁻¹ y [ICl(g)] = 0,233 m. c) (0,50 puntos) Calcule [ICl(g)] cuando v = 0,0934 mol L⁻¹ s⁻¹ y la concentración de H₂(g) es tres veces la de ICl(g).

Calcule, a 25 °C, el pH de una disolución acuosa 10⁻³,⁵ m de NH₃ (Kb = 10⁻⁴,⁸).

El hipoclorito de sodio, NaClO, reacciona con el hidróxido de cromo(III), Cr(OH)₃, en presencia de hidróxido sódico, NaOH, generándose, entre otras especies, los aniones cloruro, Cl⁻, y cromato, CrO₄²⁻. a) (0,25 puntos) Identifique el elemento que se reduce y sus estados de oxidación inicial y final. b) (0,25 puntos) Escriba la semirreacción de reducción, en forma iónica, ajustada en medio básico. c) (0,25 puntos) Identifique el elemento que se oxida y sus estados de oxidación inicial y final. d) (0,25 puntos) Escriba la semirreacción de oxidación, en forma iónica, ajustada en medio básico. e) (0,50 puntos) Escriba la reacción de oxidación-reducción, en forma iónica, ajustada. f) (0,50 puntos) Escriba la reacción de oxidación-reducción, en forma molecular, ajustada.

a) (1,00 punto) Escriba el nombre del material de laboratorio utilizado en la realización de una volumetría ácido-base. b) (1,00 punto) Escriba la expresión de la constante de equilibrio (Kp o Kc) de los siguientes procesos: b.1) (0,25 puntos) 4 NH₃(g) + 5 O₂(g) ⇌ 4 NO(g) + 6 H₂O(g); b.2) (0,25 puntos) CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g); b.3) (0,25 puntos) 2 AgNO₃(aq) + 2 NaOH(aq) ⇌ Ag₂O(s) + 2 NaNO₃(aq) + H₂O(l); b.4) (0,25 puntos) Ni(s) + 4 CO(g) ⇌ Ni(CO)₄(g).

a) (1,00 punto) Escriba el procedimiento experimental seguido en la realización de una volumetría ácido-base. b) (1,00 punto) 1,00 g de una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno, H₂O₂, se valora, en medio ácido (H₂SO₄), con una disolución acuosa de permanganato potásico, KMnO₄, 0,0200 m. Calcule la masa de H₂O₂ que hay en la disolución acuosa original sabiendo que, después de añadirle 22,5 mL de la disolución acuosa de KMnO₄, adquiere un color púrpura pálido. Datos: Ar(H) = 1,0080 y Ar(O) = 15,999. 5 H₂O₂(aq) + 2 KMnO₄(aq) + 3 H₂SO₄(aq) → 5 O₂(g) + 2 MnSO₄(aq) + 8 H₂O(l) + K₂SO₄(aq).

a) (0,50 puntos) Se muestran, a continuación, las fórmulas estructurales semidesarrolladas del eteno y del etino (Z(H)=1 y Z(C)=6). Justifique, utilizando los esquemas de hibridación de la teoría del enlace de valencia (TEV), los valores aproximados que toman los ángulos α y β. b) (1,50 puntos) Escriba la fórmula estructural semidesarrollada de los siguientes compuestos: butano, propeno, propan-1-ol, ciclohexeno, 3-metilbut-1-eno y clorometanol.

a) (0,50 puntos) Utilice los datos de la tabla para calcular el número de electrones desapareados que existen en los estados fundamentales de los iones Li⁺ y O⁻. Z(Li)=3, Z(O)=8. b) (1,50 puntos) b.1) (0,50 puntos) ¿Qué nombre recibe el compuesto que se forma al hacer reaccionar propan-2-ol con una disolución acuosa ácida de dicromato de potasio, K₂Cr₂O₇? b.2) (0,50 puntos) Escriba la fórmula estructural semidesarrollada de dicho compuesto. b.3) (0,50 puntos) ¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar?