Examen resuelto de Química — Ordinaria 2026

Existen bacterias que degradan la glucosa ($\mathrm{C_6H_{12}O_6}$) mediante un proceso denominado fermentación alcohólica, en el cual se produce etanol ($\mathrm{CH_3\text{-}CH_2OH}$) y dióxido de carbono ($\mathrm{CO_2}$) según la siguiente reacción:
$$\mathrm{C_6H_{12}O_6(s)\rightarrow 2\,CH_3\text{-}CH_2OH(l)+2\,CO_2(g)}$$
a) (1 punto) Utilizando la Ley de Hess, determine la energía intercambiada en la fermentación de un mol de glucosa.
b) (0,5 puntos) Indique si dicha reacción es endotérmica o exotérmica, justificando la respuesta.
c) (0,5 puntos) Calcule la cantidad de calor que se produce en la fermentación de 1 Kg de glucosa.
Datos: Las entalpías de combustión de la glucosa y del etanol son −2815 kJ/mol y −1372 kJ/mol, respectivamente. Masas atómicas: (C) = 12 u; (O) = 16 u; (H) = 1 u.

En una pequeña explotación agrícola, el responsable del invernadero utiliza una disolución de amoniaco ($\mathrm{NH_3}$) para regular el pH del agua de riego. Para preparar una nueva disolución, disuelve 7 g de amoniaco en agua hasta obtener 500 mL de disolución.
a) (1 punto) Indique la reacción de equilibrio básico del $\mathrm{NH_3}$ en agua. Calcule la concentración de todas las especies en el equilibrio y el grado de disociación del amoniaco en la disolución preparada.
b) (0,5 puntos) Determine el pH de la disolución resultante.
c) (0,5 puntos) Sin realizar cálculos numéricos, prediga si una disolución acuosa de cloruro amónico ($\mathrm{NH_4Cl}$) tendrá pH ácido, básico o neutro. Justifique la respuesta explicando los procesos químicos que tienen lugar.
Datos: $K_b(NH_3)=1{,}8\times10^{-5}$ Masas atómicas: (N) = 14 u; (H) = 1 u.

El dicromato de potasio $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$ reacciona con cloruro de hierro (II), $\mathrm{FeCl_2}$, en disolución de ácido clorhídrico, HCl, según la siguiente reacción:
$$\mathrm{K_2Cr_2O_7+FeCl_2+HCl\rightarrow CrCl_3+FeCl_3+KCl+H_2O}$$
a) (1,5 puntos) Ajuste por el método del ion electrón las semirreacciones de oxidación y reducción. Indique las especies oxidante y reductora. Ajuste la reacción iónica y la molecular.
b) (0,5 puntos) Determine qué masa de $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$ se necesitará para que reaccione completamente con 50 mL de disolución de $\mathrm{FeCl_2}$ 0,60 M.
Datos. Masas atómicas (u): O = 16 u; K = 39 u; Cr = 52 u.

En un laboratorio de control de calidad de aguas, se emplea el equilibrio de precipitación del cromato de plata ($\mathrm{Ag_2CrO_4}$) para detectar la presencia de iones plata en muestras contaminadas. Para ello, se trabaja con disoluciones que ya contienen cromato potásico ($\mathrm{K_2CrO_4}$) como reactivo, a una concentración de 0,01 M.
a) (1 punto) Escriba el equilibrio de disolución del $\mathrm{Ag_2CrO_4}$ en agua pura, la expresión de su producto de solubilidad y la solubilidad de $\mathrm{Ag_2CrO_4}$ en mol/L.
b) (1 punto) La solubilidad del $\mathrm{Ag_2CrO_4}$ en presencia de la sal de $\mathrm{K_2CrO_4}$, expresada en mol/L y en g/L.
Dato: $K_s(Ag_2CrO_4)=3{,}9\times10^{-12}$ Masas atómicas: O = 16 u; Ag= 107,87 u; Cr= 52 u.

En un matraz de un litro se introducen 0,2 moles de $\mathrm{PCl_5}$ y se calienta a 300°C. A esta temperatura, el $\mathrm{PCl_5}$ se disocia según la reacción mostrada, y la presión parcial de $\mathrm{PCl_3}$ observada en equilibrio fue de 0,5 atm.
$$\mathrm{PCl_5\rightleftharpoons PCl_3+Cl_2}$$
a) (1 punto) Calcule el número de moles de todas las especies en el equilibrio, y el valor de la presión parcial del $\mathrm{PCl_5}$ en equilibrio.
b) (0,5 puntos) Calcule el grado de disociación del $\mathrm{PCl_5}$.
c) (0,5 puntos) Calcule Kp y Kc a 300°C
Datos: R = 0.082 atm l/mol K

a) a.1 (0,5 puntos) Dibuje los isómeros geométricos de la molécula. a.2 (0,5 puntos) Dibuje el isómero de función de la molécula:
a.1. $\mathrm{CH_3\text{-}CH_2\text{-}CH_2\text{-}CH{=}CH\text{-}CH_2\text{-}CH_2\text{-}CH_3}$ a.2. $\mathrm{CH_3\text{-}CH_2\text{-}CH_2\text{-}COOH}$
b) b.1. (0,5 puntos) Escriba un isómero de fórmula molecular $\mathrm{C_4H_{10}O}$ que presente actividad óptica. b.2 (0,5 puntos) Escriba dos isómeros correspondientes a la fórmula molecular $\mathrm{C_5H_{12}}$.

Los investigadores han descubierto los elementos X, Y y Z en un meteorito. Los últimos hallazgos muestran que los átomos presentan 1, 5 y 7 electrones de valencia, respectivamente y en los tres casos, el número de protones está entre 11 y 18.

Considere las sustancias $\mathrm{I_2}$, Cu y CaO y conteste razonadamente: