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Examen resuelto de Química — Extraordinaria 2021

País Vasco10 ejercicios · opciones100% Resuelto

2,5 puntos(0,75 + 1 + 0,75)

Equilibrio químico

A1. Disociación de SO₃: Kc, Kp, grado de disociación y Le Châtelier

Reacción

2\,\text{SO}_3(g) \rightleftharpoons 2\,\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g)

. En un recipiente de

3\ \text{L}

500\ \text{K}

se introducen

100\ \text{g}

\text{SO}_3

; en el equilibrio se han formado

0{,}4

moles de

\text{O}_2

Calcular

K_c

K_p

en el equilibrio.

(0,75 pts)

Grado de disociación del

\text{SO}_3

y su presión parcial.

(1 pt)

Proceso endotérmico: efecto de disminuir T y de aumentar V. Razonar.

(0,75 pts)

2,5 puntos(1,5 + 0,5 + 0,5)

Ácido-base

A2. Amoníaco: Kb a partir del pH, neutralización con HCl e hidrólisis

Una disolución acuosa

0{,}5\ \text{M}

\text{NH}_3

tiene

\text{pH} = 11{,}48

Calcular la constante de basicidad

K_b

del amoníaco.

(1,5 pts)

Mililitros de HCl

2\ \text{M}

para neutralizar

30\ \text{mL}

de la disolución.

(0,5 pts)

Razonar el carácter (ácido/básico/neutro) del punto de neutralización.

(0,5 pts)

2,5 puntos(0,75 + 0,75 + 1)

Termoquímica

A3. Espontaneidad en función de ΔH y ΔS para tres reacciones

Datos termodinámicos:

\text{A})\ 2\,\text{O}_3 \rightarrow 3\,\text{O}_2; \Delta H^{\circ} = -285{,}3\ \text{kJ}; \Delta S^{\circ} = +137{,}2\ \text{J/K}

\text{B})\ 2\,\text{H}_2\text{S} + \text{SO}_2 \rightarrow 3\,\text{S}(s) + 2\,\text{H}_2\text{O}(l); \Delta H^{\circ} = -233{,}5\ \text{kJ}; \Delta S^{\circ} = -424{,}2\ \text{J/K}

\text{C})\ 2\,\text{HCl}(g) \rightarrow \text{H}_2(g) + \text{Cl}_2(g); \Delta H^{\circ} = +184{,}5\ \text{kJ}; \Delta S^{\circ} = -373{,}6\ \text{J/K}

¿Qué reacción no es espontánea a ninguna temperatura?

(0,75 pts)

¿Qué reacción es espontánea a cualquier temperatura?

(0,75 pts)

¿Qué reacción cambia su espontaneidad con T? Calcular la temperatura (°C) de transición.

(1 pt)

2,5 puntos(1,5 + 0,5 + 0,5)

Reacciones redox

A4. Redox NaClO₃ + Mn + H₂SO₄: ajuste y volumen de Cl₂

Reacción:

\text{NaClO}_3(aq) + \text{Mn}(s) + \text{H}_2\text{SO}_4(aq) \rightarrow \text{Cl}_2(g) + \text{MnSO}_4(aq) + \text{Na}_2\text{SO}_4(aq) + \text{H}_2\text{O}(l)

Ajustar la ecuación por el método del ión-electrón.

(1,5 pts)

Indicar razonadamente qué especie se oxida y cuál se reduce.

(0,5 pts)

Si la reacción es completa, ¿cuántos mL de

\text{Cl}_2

15\,°\text{C}

1{,}5\ \text{atm}

se forman a partir de

42{,}5\ \text{g}

\text{NaClO}_3

(0,5 pts)

2 puntos(0,5 + 0,5 + 0,5 + 0,5)

Enlace químico

B1. Configuraciones, fórmula molecular, geometría y polaridad de SCl₂

Elementos X (

Z=16

) e Y (

Z=17

Configuraciones electrónicas.

(0,5 pts)

Fórmula molecular más probable del compuesto X–Y.

(0,5 pts)

Geometría molecular a partir de la estructura de Lewis.

(0,5 pts)

Electronegatividad y polaridad.

(0,5 pts)

2 puntos(1,5 + 0,5)

Electroquímica

B2. Potenciales de los halógenos: espontaneidad de tres reacciones

Potenciales estándar de reducción:

\varepsilon^{\circ}(\text{Cl}_2/\text{Cl}^-) = +1{,}36\ \text{V}

;

\varepsilon^{\circ}(\text{Br}_2/\text{Br}^-) = +1{,}07\ \text{V}

;

\varepsilon^{\circ}(\text{I}_2/\text{I}^-) = +0{,}54\ \text{V}

Escribir las reacciones e indicar su espontaneidad: i) oxidación de Br⁻ por I₂; ii) reducción de Cl₂ por Br⁻; iii) oxidación de I⁻ con Cl₂.

(1,5 pts)

Especie más oxidante y más reductora.

(0,5 pts)

1,5 puntos(0,75 + 0,75)

Equilibrio de solubilidad

C1. Solubilidad y Kps del fluoruro de bario

25\,°\text{C}

se disuelven como máximo

0{,}11\ \text{g}

\text{BaF}_2

100\ \text{mL}

de agua.

Concentración de iones fluoruro en la disolución saturada.

(0,75 pts)

Producto de solubilidad

K_{ps}

del

\text{BaF}_2

(0,75 pts)

1,5 puntos(0,3 + 0,4 + 0,5 + 0,3)

Ácido-base

C2. Valoración de un vinagre con NaOH: reacción, material y procedimiento

Proceso analítico para valorar el ácido acético de un vinagre comercial.

Ecuación química ajustada, nombrar sustancias y un indicador adecuado.

(0,3 pts)

Material necesario e indicar qué sustancia va en cada elemento del montaje.

(0,4 pts)

Procedimiento operativo.

(0,5 pts)

Cambios observados y cómo detectar el punto final.

(0,3 pts)

1,5 puntos(0,5 + 0,5 + 0,5)

Enlace químico

C3. Fuerzas intermoleculares: enlaces H, puntos de ebullición y conductividad

Sustancias: Li,

\text{CH}_4

\text{NH}_3

\text{H}_2\text{O}

, LiF y Ne.

Dos compuestos que forman enlaces de hidrógeno.

(0,5 pts)

Las dos sustancias con los menores puntos de ebullición.

(0,5 pts)

Dos sustancias conductoras de la electricidad en estado líquido.

(0,5 pts)

1,5 puntos(0,5 + 1)

Química orgánica

C4. Alcoholes isómeros C₄H₁₀O y secuencia butan-1-ol → A → B

Fórmula molecular

\text{C}_4\text{H}_{10}\text{O}

Dibujar y nombrar 4 alcoholes isómeros con esta fórmula.

(0,5 pts)

Determinar A y B, escribiendo las ecuaciones: butan-1-ol

\xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4,\ \Delta}

A; A + HBr → B (mayoritario).

(1 pt)

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