PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD PARA ALUMNOS DE BACHILLERATO LOE

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PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD PARA ALUMNOS DE

BACHILLERATO LOE

septiembre 2013

QUÍMICA.

CÓDIGO 160

Opción A:

1. Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de dos elementos A: [Ne]3s23p1 y B:[Ne]3s23p4

a) Defina electronegatividad y justifique qué elemento presenta mayor valor de la misma. (1 punto)

b) Señale el carácter metálico o no metálico de cada elemento. (0,5 puntos)

a) Se define electronegatividad como la capacidad de un elemento para atraer el par de electrones que comparte en un enlace covalente.

En un mismo grupo del Sistema Periódico, la electronegatividad aumenta al aumentar la carga nuclear y al disminuir el radio del átomo. Por tanto, el elemento B presenta mayor electronegatividad que A.

b) A es un metal y B es un elemento no metálico.

2. Justifique si las siguientes afirmaciones, a cerca de una reacción para la que ΔH° > 0, ΔS° > 0 y ΔG° > 0 a 25°C, son verdaderas o falsas:

a) Es un equilibrio a dicha temperatura. (0,75 puntos)

b) Será espontánea a temperaturas mayores de 25 ºC. (0,75 puntos)

a) Falso: ΔG tendría que ser igual a cero para que se tratase de un equilibrio.

b) Para que la reacción sea espontánea ΔG<0. ΔG=ΔH-TΔS, dado que ΔH>0 y ΔS>0. La reacción

solo será espontánea cuando T∆S <∆H.

3. Ajuste, en forma molecular, por el método del ion electrón:

Cr2(SO4)3 + KClO3 + KOH  K2CrO4 + KCl + K2SO4 + H2O (1,5 puntos)

2 (Cr3+ + 8 OH- CrO

42- + 4 H2O + 3 e-)

ClO3- + 3 H2O + 6 e-→ Cl- + 6 OH 2 Cr3+ + 16 OH- + ClO

3- + 3 H2O → 2 CrO42- + 8 H2O + Cl- + 6 OH 2 Cr3+ + 10 OH- + ClO

3-→ 2 CrO42- + 5 H2O + Cl-

Cr2(SO4)3 + KClO3 + 10 KOH  2 K2CrO4 + KCl + 3 K2SO4 + 5 H2O

4. Nombre o formule los siguientes compuestos (1,5 puntos): Sr(OH)2, H3PO4, Fe(NO3)3, HCCH,

CH3-CO-(CH2)4-CH3, tetracloruro de estaño, hidrogenocarbonato de potasio, óxido de plata,

(2)

Sr(OH)2: Hidróxido de estroncio Tetracloruro de estaño: SnCl4

H3PO4: Ácido fosfórico Hidrogenocarbonato de potasio: KHCO3

Fe(NO3)3: Nitrato de hierro(III) Óxido de plata: Ag2O

HCCH: acetileno o etino

CH3-CO-(CH2)4-CH3: 2-heptanona

Anilina o-dimetilbenceno

5. Un vinagre comercial tiene una riqueza del 5% en masa de ácido acético, CH3COOH, y una

densidad d= 1,00 g/cm3. Calcule:

a) La molaridad de la disolución en ácido acético. (0,6 puntos) b) El grado de ionización del ácido y el pH del vinagre. (1 punto)

c) El volumen de KOH 0,5 M necesario para neutralizar 20 mL de vinagre. (0,4 puntos)

Ka = 1,8.10-5

a) d=1,0 g/cm3, por tanto 1L de disolución equivale a una masa de 1000 g.

Dado que su riqueza es del 5% en masa, en 1000 g de disolución habrán 50 g de HOAc.

50

60

0,83

/

1

M

mol L

b) HOAc ↔ OAc- + H+

0,83-x x x

2 2

5

1,8 10

(0,83

)

0,83

a

x

x

K

x

5 3

1,8 10

0,83

3,87 10

x

  

  ; [H+]=3,87•10-3 mol/L; pH=-log[H+]=2,41

0,83 3,87 • 10-3

α=4,66 • 10-3

1 α

c) KOH 0,5M

V • 0,5 = 20 • 0,83

V= 33,2 mL

6. Cuando se queman 0,436 g de un compuesto orgánico gaseoso que contiene C, H y O, se obtienen

0,958 g de CO2 y 0,522 g de H2O. Calcule:

a) La fórmula empírica del compuesto. (1,2 puntos)

b) La fórmula molecular si la densidad de dicho compuesto gaseoso, medida en condiciones normales es 2,679 g/L. (0,8 puntos)

a) 0,436 g → 0,958 g + 0,522 g CO2 H2O

44 18

44 g CO2 12 g C 0,261 g de C en 0,436 g de compuesto

(3)

18 g H2O 2 g de H

0,058 g de H en 0,436 g de compuesto 0,522 g x

Por tanto de O en el compuesto habrá: 0,436-(0,261+0,058)= 0,117 g

0, 261

0, 02175

:

0, 02175

2, 98

3

12

0, 0073

0, 058

0, 058

:

0, 058

7, 94

8

1

0, 0073

0,117

0, 0073

:

0, 0073

1

16

0, 0073

C

moles

H

moles

O

moles

(C3H8O)n

b) P V = n R T

1 • V = n • 0,082 • 273

1

0, 082 273

2, 679

1

0, 082 273

g

M V

M

M=59,97 g/mol; Dado que el peso molecular de C3H8O es 60 g/mol, n=1 y por tanto la

fórmula molecular es C3H8O.

Masas atómicas: C= 12; H= 1; N=14; O=16.

R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1

Opción B:

1. Un elemento X tiene de número atómico 34.

a) Escriba la configuración electrónica del ion X2-. (0,75 puntos)

b) Indique los números cuánticos de un electrón 4s. (0,75 puntos)

a) 1s22s22p63s23p64s23d104p6

b) n=4; l=0; ml=0; ms=±1/2

(4, 0, 0, +½) ó (4, 0, 0, -½)

2. Justifique para cada uno de los siguientes pares qué disolución acuosa 0,1M tiene un pH más alto

a) NaHS o H2S. (0,75 puntos)

b) NH4Cl o NaCl. (0,75 puntos)

a) NaHS → Na+ + HS- ; HS- + H

2O ↔ H2S + OH

H2S ↔ H+ + HS-

De acuerdo con los equilibrios anteriores, se deduce: pH(NaHS)>pH(H2S)

b) NaCl → Na+ + Cl- pH=7

NH4Cl →Cl- + NH4+; NH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O+

(4)

6. La nitroglicerina, C3H5(NO3)3, descompone según la ecuación:

4 C3H5(NO3)3 (l)  12 CO2(g) + 10 H2O(g) + O2(g) + 6 N2(g) H = 00

a) Calcule la entalpía de formación estándar de la nitroglicerina. (0,75 puntos)

b) Calcule el calor desprendido cuando se descomponen 100 g de nitroglicerina. (0,75 puntos)

Hf0(CO2 = , . o -1; Hf0(H2O(g) = , . o -1

a) 4 C3H5(NO3)3 (l)  12 CO2(g) + 10 H2O(g) + O2(g) + 6 N2(g)

H = 00 = 12Hf0(CO2) + 10 Hf0(H2O(g)) – 4 Hf0(C3H5(NO3)3(g))

-5700 = 12 (-393,5) + 10 (-241,8) – 4 Hf0(C3H5(NO3)3(g))

Hf0(C3H5(NO3)3(g)) = -360 kJ/mol

b) Masa molecular de C3H5(NO3)3= 227 g/mol; 100 g son 0,441 moles

4 moles (- 5700 kJ)

-627,75 kJ 0,441 x

4. Formule o nombre los siguientes compuestos (1,5 puntos): CH2=CH-CH3, (CH3)2-CHOH, SO2,

Fe(HSO4)2, CsH, peróxido de Bario, bromuro de litio, hidróxido de aluminio, propanona,

N-etil-N-metilpropilamina.

CH2=CH-CH3: propeno Peróxido de bario: BaO2

(CH3)2-CHOH: isopropanol Bromuro de litio: LiBr

SO2: óxido de azufre(IV) Hidróxido de aluminio: Al(OH)3

Fe(HSO4)2: Hidrogenosulfato de hierro(II) Propanona: CH3COCH3

CsH: Hidruro de cesio

N-etil-N-metilpropilamina: CH3-CH2-CH2-N(CH2-CH3)-CH3

5. Un recipiente cerrado de 1 L de capacidad, en el que previamente se ha realizado el vacío,

contiene 1,998 g de iodo sólido. Se calienta hasta 1200 ºC, temperatura a la que el iodo se

encuentra en estado gaseoso y una vez establecido el equilibrio I2(g)  2I(g) la presión total es de

1,33 atm.

a) Calcule el grado de disociación del iodo molecular. (0,75 puntos) b) Determine las constantes Kc y Kp. (0,75 puntos)

c) Justifique si el grado de disociación es dependiente o independiente de la concentración. (0,5 puntos)

a) moles de I2(g) que existen inicialmente en el recipiente, antes de establecerse el equilibrio:

1,998/254= 7,9 • 10-3 moles

I2(g)  2I(g)

7,9 • 10-3-x 2x nT= 7,9 • 10-3+ x

P V=n R T

1,33 • 1 = nT • 0,082 • (1200 + 273); nT=0,011 moles

0,011= 7,87 • 10-3+ x; x=0,0031

7,9 • 10-3 3,1 • 10-3 α=0,392 1 α

b) [I]=2x=6,2 •10-3 moles

(5)

9673

,

0

)

273

1200

(

082

,

0

10

01

,

8

)

(

10

01

,

8

10

8

,

4

)

10

2

,

6

(

3 3 3 2 3

     n c p c

RT

K

K

K

c) I2(g)  2I(g)

c(1-α) 2cα

Al variar c, el grado de disociación tiene que variar para que Kc siga siendo constante.

3. El óxido de calcio reacciona con agua para dar hidróxido de calcio.

CaO(s) + H2O(l)  Ca(OH)2(aq).

a) Determine la riqueza de un CaO, si al disolver 3.5 g de CaO en 250 mL de agua origina una disolución de pH 13,6. Considere que el volumen no varía. (1 punto)

b) Calcule el volumen de HNO3 0,25 M necesario para neutralizar 25 mL de la disolución anterior.

(0,5 puntos)

c) Calcule el pH de una disolución obtenida mezclar 25 mL de la disolución a) con 50 mL de HNO3

0,25M. (0,5 puntos)

a) Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-

pH=13,6; pOH=0,4; [OH-]=0,398 mol/L

[Ca(OH)2]=0,398/2=0,199 mol/L

moles Ca(OH)2 = 0,199 • 0,25=0,0497= moles de CaO

Dado que la masa molecular del CaO es 56 g/mol: 0,0497 • 56=2,786 g de CaO puro

3,5 g 2,786 g

x=79,6% 100 x

b) 2 HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2 H2O

mmoles Ca(OH)2 = 0,199 • 25 ≈ 5 mmoles

Por tanto, serán necesarios: mmoles HNO3 = 5 • 2 = 10

10 = 0,25 • V; V=40 mL

c) mmoles de OH- = 25 0,398 ≈ 10 mmoles

mmoles de H+ = 50 0,25 = 12,5 mmoles

H+ + OH- H 2O

12,5-10=2,5 mmoles de H+ en exceso [H+]=2,5/75=3,33 10-2; pH=1,48

Masas atómicas: C= 12; Ca= 40; H=1; I= 127; N=14; O=16;

R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1

2 2

(2

)

4

(1

)

1

Figure

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