Examen resuelto de Química — Ordinaria 2022

Considere los elementos: A (Z = 9) y B (Z = 13).
a) (0,5 puntos) Escriba la configuración electrónica de cada uno.
b) (0,5 puntos) Identifique el nombre, símbolo, grupo y periodo de cada elemento.
c) (0,5 puntos) Justifique cuál es el elemento de menor energía de ionización.
d) (0,5 puntos) Formule el compuesto binario formado por los elementos A y B, nómbrelo e indique el tipo de enlace que presenta.

Responda las siguientes cuestiones:
a) (1 punto) Nombre los siguientes compuestos, escriba su fórmula molecular, indique cuáles son isómeros entre sí y especifique el tipo de isomería que presentan: a1) $\text{CH}_3-\text{CO}-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)_2$; a2) $\text{CH}_3-\text{CHOH}-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3$; a3) $\text{CH}_3-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_2-\text{CHO}$; a4) $\text{CH}_3-(\text{CH}_2)_2-\text{O}-(\text{CH}_2)_2-\text{CH}_3$.
b) (1 punto) Se quiere sintetizar 3-bromohexano, como único producto, a partir de un alqueno. Formule la correspondiente reacción, indique de qué tipo es, nombre la regla que sigue y nombre el alqueno de partida.

Sobre una disolución que contiene iones $\text{Hg}^{2+}$ 0,010 M y $\text{Ag}^+$ 0,020 M se va añadiendo gota a gota otra disolución con iones $\text{IO}_3^-$. Considere que la adición de las gotas de $\text{IO}_3^-$ no produce cambio de volumen.
a) (0,5 puntos) Escriba los equilibrios de solubilidad ajustados de las dos sales de $\text{IO}_3^-$, detallando el estado de todas las especies.
b) (1 punto) Escriba la expresión de $K_s$ en función de la solubilidad y calcule la solubilidad molar de $\text{Hg(IO}_3)_2$ y $\text{AgIO}_3$.
c) (0,5 puntos) ¿Cómo varía la solubilidad de los yodatos de mercurio y plata al añadir un exceso de yodato a la disolución?
Datos. $K_s(\text{Hg(IO}_3)_2) = 2{,}0\times 10^{-19}$; $K_s(\text{AgIO}_3) = 3{,}0\times 10^{-8}$.

La reacción $\text{CHCl}_3 (g) + \text{Cl}_2 (g) \rightarrow \text{CCl}_4 (g) + \text{HCl} (g)$ es de primer orden con respecto a $\text{CHCl}_3$ y de orden 1/2 con respecto a $\text{Cl}_2$.
a) (0,5 puntos) Escriba la ecuación de velocidad y determine el orden total de la reacción.
b) (0,5 puntos) Deduzca las unidades de la constante de velocidad.
c) (0,5 puntos) Justifique cómo afecta a la velocidad de reacción un aumento de volumen a temperatura constante.
d) (0,5 puntos) Justifique cómo afecta a la velocidad de reacción un aumento de temperatura.

El clorato de potasio, en medio ácido, reacciona con aluminio formándose tricloruro de aluminio, cloro molecular, cloruro de potasio y agua.
a) (0,5 puntos) Formule y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción que tienen lugar.
b) (0,75 puntos) Ajuste las reacciones iónica y molecular por el método del ion-electrón.
c) (0,75 puntos) Calcule el volumen de una disolución de clorato de potasio de concentración 1,67 g·L⁻¹ que se necesita para oxidar 0,54 g de aluminio.
Datos. Masas atómicas (u): O = 16,0; Al = 27,0; Cl = 35,5; K = 39,1.

Dadas las siguientes especies: Fe, $\text{BH}_3$, $\text{CHCl}_3$ y $\text{MgF}_2$.
a) (0,5 puntos) Justifique qué tipo de enlace presenta cada una de ellas.
b) (0,5 puntos) Indique cuál/es conducirán la corriente en estado sólido y cuál/es lo harán en estado fundido.
c) (1 punto) Para las especies covalentes: indique y represente la geometría molecular, diga la hibridación del átomo central, y justifique su polaridad.

Complete y ajuste las siguientes reacciones, formule y nombre todos los compuestos orgánicos que intervienen e indique el tipo de reacción:
a) (0,5 puntos) Propano + oxígeno →
b) (0,5 puntos) Ácido butanoico + propan-1-amina →
c) (0,5 puntos) n $\text{CH}_2=\text{CH}_2$ + catalizador →
d) (0,5 puntos) $\text{CH}_3-\text{CHOH}-\text{CH}_3$ + $\text{H}_2\text{SO}_4$(concentrado) →

El compuesto NOBr (g) descompone según la reacción:
$$2\,\text{NOBr} (g) \rightleftharpoons 2\,\text{NO} (g) + \text{Br}_2 (g) \quad (\Delta H = +16{,}3\;\text{kJ/mol})$$
En un matraz de 1,0 L se introducen 2,0 mol de NOBr. Cuando se alcanza el equilibrio a 25 °C, se observa que se han formado 0,050 mol de Br₂. Calcule:
a) (0,5 puntos) Las concentraciones de cada especie en el equilibrio.
b) (0,5 puntos) $K_c$ y $K_p$.
c) (0,5 puntos) La presión total.
d) (0,5 puntos) Justifique dos formas de favorecer la descomposición del NOBr.
Dato. $R = 0{,}082\;\text{atm·L·mol}^{-1}\text{·K}^{-1}$.

El agua de una piscina a la que se ha añadido ácido hipocloroso tiene un pH = 7,5.
a) (1 punto) Escriba la reacción y calcule la concentración inicial del ácido hipocloroso en la piscina.
b) (1 punto) Si observamos que el pH de la piscina ha aumentado hasta 7,8, justifique con las reacciones adecuadas y sin hacer cálculos, cuál de los siguientes reactivos debemos añadir para restablecer el pH a 7,5: NaOH; HCl; NaCl.
Dato. $K_a$ (ácido hipocloroso) = $3{,}2\times 10^{-8}$.

Responda las siguientes cuestiones:
a) (1 punto) Dibuje el esquema de una pila utilizando como electrodos una barra de cadmio y otra de plata. Identifique todos los elementos que la forman, e indique el sentido del movimiento de los electrones.
b) (1 punto) Escriba las reacciones que tienen lugar en el cátodo y en el ánodo, y calcule el potencial de la pila.
Datos. $E^0$ (V): $\text{Cd}^{2+}/\text{Cd} = -0{,}40$; $\text{Ag}^+/\text{Ag} = 0{,}80$.