Examen resuelto de Química — Extraordinaria 2026

a) Indique la configuración electrónica del gas noble del cuarto periodo y del elemento con Z=72 (0,50 ptos.).
b) Escriba un conjunto de números cuánticos válido que corresponda con el electrón diferenciador de un elemento cuya configuración sea [Kr] 5s² 4d⁷ (0,50 ptos.).
c) Defina electronegatividad (0,25 ptos.) y d) razone si entre un elemento del segundo periodo y el grupo 13 y un elemento del tercer periodo y el grupo 17 se formará un enlace iónico o covalente (0,25 ptos.).
e) Razone si la molécula de amoniaco puede formar o no puentes de hidrógeno (0,50 ptos.).
Datos: Números atómicos: H, 1; N, 7.

En un reactor con un volumen de 5 L se añade una cantidad de amoniaco a 400 ºC alcanzándose una presión de 1 atm. Una vez alcanzado el equilibrio de descomposición del amoniaco se detecta que la presión del recipiente es de 1,4 atm.
a) Calcule el valor de Kₚ (0,50 ptos.).
b) Calcule el valor de $K_c$ (0,25 ptos.).
c) Calcule cuál es la masa de amoniaco inicial en el reactor (0,25 ptos.).
d) Si, una vez alcanzado el equilibrio, se redujera el volumen del reactor a la mitad, justifique cómo variarían las composiciones en el equilibrio (0,50 ptos.).
e) Indique cuál será el efecto de un aumento de la temperatura en las composiciones en el equilibrio (0,50 ptos.).
$2\mathrm{NH_3}(g)\rightleftharpoons\mathrm{N_2}(g)+3\mathrm{H_2}(g)\quad\Delta H^0=+92\ \mathrm{kJ\cdot mol^{-1}}$.
Datos: Masas atómicas: H, 1 uma y N, 14 uma; R = 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹.

La reacción de oxidación de alcanos en presencia de cobalto y oxígeno para obtener alcoholes es de alto valor industrial.
a) Indique si la reacción de oxidación de etano para obtener etanol es endotérmica o exotérmica cuando reactivos y productos están en estado gaseoso (1,0 pto.).
b) Indique el rango de espontaneidad de dicha reacción (1,0 pto.).
$2\mathrm{CH_3-CH_3}+\mathrm{O=O}\longrightarrow2\mathrm{CH_3-CH_2-OH}$.
Datos: Energías de enlace: C-C, 350 kJ·mol⁻¹; C-H, 414 kJ·mol⁻¹; C-O, 351 kJ·mol⁻¹; O = O, 499 kJ·mol⁻¹; O-H, 460 kJ·mol⁻¹.
Entropías en estado estándar, S⁰: C₂H₆ (g), 229,5 J·mol⁻¹·K⁻¹; O₂ (g), 205,0 J·mol⁻¹·K⁻¹; C₂H₅OH (g), 282,6 J·mol⁻¹·K⁻¹.

Se preparó una disolución acuosa de 2 g de acetato de sodio en un volumen de un litro.
a) Indique los equilibrios que se producen en dicha disolución (0,50 ptos.).
b) Calcule el pH de dicha disolución acuosa (0,75 ptos.).
c) Calcule el grado de disociación del anión acetato en medio acuoso (0,25 ptos.).
d) Calcule qué masa de hidróxido de sodio precisaríamos para preparar 1 L de una disolución con el mismo pH (0,50 ptos.).
Datos: Producto de ionización del agua, K_w = 1·10⁻¹⁴; Acetato de sodio, masa molecular: 82 g·mol⁻¹; Ácido acético, Kₐ = 1,8·10⁻⁵. Hidróxido de sodio, masa molecular: 40 g·mol⁻¹.

Una disolución 0,073 M de un ácido monoprótico, HA, tiene un grado de disociación de 0,0107.
a) Calcule el pH de la disolución (0,50 ptos.).
b) Calcule la constante de acidez de dicho ácido (0,50 ptos.).
c) Se valoraron 50 mL de una disolución de dicho ácido con NaOH 0,35 M. Calcule el volumen necesario para alcanzar el punto de equivalencia (0,50 ptos.).
d) Indique los equilibrios que tendrán lugar en dicho punto de equivalencia y si el pH será ácido, básico o neutro (0,50 ptos.).
Datos: Producto de ionización del agua, K_w = 1·10⁻¹⁴.

En una celda electrolítica se produce, en uno de los electrodos, H₂(g) a partir de una disolución ácida acuosa, mientras que en el otro electrodo se produce, para su posterior tratamiento, Hg²⁺ (aq) a partir de un residuo de mercurio metálico.
a) Ajuste la reacción redox para este proceso indicando qué reacción se produce en el ánodo y qué reacción tiene lugar en el cátodo (0,50 ptos).
b) Indique cuál es el potencial, en condiciones estándar, de dicha reacción (0,50 ptos).
c) Indique qué volumen de hidrógeno con una presión de 1 atm. se produjo y qué masa de mercurio reaccionó tras operar esta celda durante 2 horas con una intensidad de corriente de 3 A a 298 K (1,0 pto.).
Datos: E⁰(Hg²⁺/Hg) = +0,85 V; R = 0,082 atm·L·mol⁻¹·K⁻¹. Masa atómica del mercurio: 200,6 uma; Constante de Faraday, 1 F = 96.500 C·mol⁻¹.

La reacción de yoduro de potasio con permanganato de potasio ocurre en presencia de ácido sulfúrico.
a) Ajuste la reacción empleando el método ion-electrón (1,0 ptos.).
b) Relacione la espontaneidad de este proceso redox en condiciones estándar con la variación de energía de Gibbs teniendo en cuenta el valor de la fuerza electromotriz obtenida (0,50 ptos.).
c) Calcule el volumen necesario de una disolución 0,2 M de permanganato de sodio para obtener 150 g de yodo empleando la reacción indicada (0,50 ptos).
$\mathrm{KI+KMnO_4+H_2SO_4\longrightarrow MnSO_4+I_2+K_2SO_4+H_2O}$.
Datos: E⁰(MnO₄¹⁻/Mn²⁺) = +1,51 V; E⁰(I₂/I¹⁻) = +0,54 V; Yodo, masa atómica: 126 uma. Constante de Faraday: 1 F = 96.500 C·mol⁻¹.

a) Dibuje la estructura de los siguientes compuestos: 2-metilbutano, pentan-3-ona, ácido 3-hidroxibutanoico y etanamida (1,0 pto.). Indique brevemente qué tipo de reacción emplearía para realizar las siguientes transformaciones:
b) 1-propanol a ácido propanoico (0,50 ptos.) y
c) 1-clorobutano a 1-butanol (0,50 ptos.).