Bloque A (elegir DOS preguntas de las cuatro propuestas)

Pregunta 1 (3 puntos) En un recipiente de 2 L se introducen 92,4 g de CO₂ y 3,2 g de H₂, calentándose la mezcla a 1.800 ºC. Una vez alcanzado el siguiente equilibrio:

$$CO_2\,(g) + H_2\,(g) \rightleftharpoons CO\,(g) + H_2O\,(g)$$

se analiza la mezcla, encontrándose que quedan 0,9 moles de CO₂.

a) (1 punto) Calcule la concentración de cada especie en el equilibrio.

b) (1 punto) Calcule Kc y Kp a 1.800 ºC.

c) (1 punto) Justifique si una disminución del volumen del recipiente afectaría al equilibrio.

Datos: Masas atómicas (u): C = 12, O = 16, H = 1; R = 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹.

Pregunta 2 (3 puntos) Se añaden 7 g de amoniaco a la cantidad necesaria de agua para obtener 500 mL de disolución.

a) (1 punto) Calcule el grado de disociación del amoniaco.

b) (1 punto) Calcule el pH de la disolución resultante.

c) (1 punto) Prediga qué tipo de pH (sin cálculo numérico) presentará una disolución acuosa de cloruro amónico (NH₄Cl) y justifique la respuesta explicando los procesos químicos que tienen lugar.

Datos: Masas atómicas (u): N = 14, H = 1. Kb(NH₃) = 1,8·10⁻⁵.

Pregunta 3 (3 puntos)

a) (1 punto) A la vista de los siguientes potenciales normales de reducción: Eº(H⁺/H₂) = 0,00 V y Eº(Na⁺/Na) = −2,71 V, razone si se desprenderá hidrógeno (H₂) cuando se introduce una barra de sodio en una disolución de ácido clorhídrico.

b) (1 punto) Se prepara una pila voltaica formada por electrodos estándar de Eº(Sn²⁺/Sn) = −0,1.375 V y Eº(Pb²⁺/Pb) = −0,126 V. Escriba la semirreacción que ocurre en cada electrodo indicando cuál es el cátodo y cuál el ánodo, así como la reacción global ajustada.

c) (1 punto) A la vista de los siguientes potenciales normales de reducción: Eº(Fe²⁺/Fe) = −0,45 V y Eº(Cu²⁺/Cu) = 0,34 V, ¿qué ocurrirá si se añaden limaduras de hierro (hierro en estado sólido) a una disolución de Cu²⁺? Justifique la respuesta indicando las semirreacciones que sucederán y la reacción global.

Pregunta 4 (3 puntos) Teniendo en cuenta los elementos A, B y C, con sus correspondientes números atómicos: A (Z = 9), B (Z = 11) y C (Z = 17), conteste razonadamente:

a) (1 punto) Cuáles pertenecen al mismo periodo y cuáles pertenecen al mismo grupo, indicando la identidad de los elementos a los que corresponden.

b) (1 punto) Cuál de los dos elementos B o C tiene el primer potencial de ionización mayor y cuál tiene un radio atómico mayor.

c) (0,5 puntos) Deduzca la fórmula del compuesto que se formaría entre los elementos B y C indicando el tipo de enlace.

d) (0,5 puntos) Escriba la combinación de números cuánticos para el último electrón del elemento B.

Bloque B (elegir UNA pregunta de las dos propuestas)

Pregunta 5 (2 puntos) Sabiendo que a 298 K, la solubilidad del CaBr₂ en agua es 2·10⁻⁴ mol·L⁻¹:

a) (1 punto) Calcule la constante del producto de solubilidad (Kps) de dicha sal.

b) (1 punto) Calcule la solubilidad del CaBr₂ en presencia de una disolución 0,2 M de NaBr.

Pregunta 6 (2 puntos) Dadas las siguientes moléculas: eteno (C₂H₄), etino (C₂H₂) y metanol (CH₃OH):

a) (1 punto) Escriba sus estructuras de Lewis.

b) (1 punto) Indique la hibridación del átomo de carbono en estas moléculas, explicando el número de enlaces σ (sigma) y π (pi).

Bloque C (elegir DOS preguntas de las cuatro propuestas)

Pregunta 7 (1 punto) Para la reacción: $2\,HNO_2 + 2\,HI \rightarrow I_2 + 2\,NO + 2\,H_2O$, se ha calculado experimentalmente la expresión de la velocidad de reacción, la cual es $v = k\,[HNO_2]\,[HI]^2$. Justifique cómo se modifica la velocidad de reacción si:

a) (0,5 puntos) Duplicamos la concentración de HI y se mantiene constante la de HNO₂.

b) (0,5 puntos) Se añade un catalizador positivo al medio.

Pregunta 8 (1 punto) A una temperatura determinada, la Kc para la descomposición del fluoruro de hidrógeno $2\,HF\,(g) \rightleftharpoons H_2\,(g) + F_2\,(g)$ tiene un valor de $1{,}0\cdot 10^{-13}$. Al cabo de cierto tiempo se encuentran las siguientes concentraciones: [HF] = 0,5 M; [H₂] = 1·10⁻³ M; [F₂] = 4·10⁻³ M.

a) (0,5 puntos) Justifique por qué el sistema no se encuentra en equilibrio.

b) (0,5 puntos) ¿Cómo ha de evolucionar el sistema para alcanzar el equilibrio?

Pregunta 9 (1 punto) Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:

a) (0,5 puntos) El cloruro de cesio es conductor de la electricidad mientras que un metal alcalino (ej. sodio) no lo es.

b) (0,5 puntos) El amoniaco (NH₃) tiene un punto de ebullición más elevado que el del metano (CH₄).

Pregunta 10 (1 punto) Indique qué tipo de isomería presentan los siguientes pares de compuestos:

a) (0,5 puntos) [Par a) — pareja de estructuras del enunciado original; nota: las estructuras se proporcionan como imagen en el examen. Asumimos el caso habitual en CLM 2.023 de dos isómeros geométricos cis/trans del 2-buteno].

b) (0,5 puntos) $CH_3-CH_2-CH_2-CHO\quad\text{y}\quad CH_3-CH_2-CO-CH_3$.