Química
Nivel Superior y Nivel Medio
Exámenes de muestra
Prueba 1, prueba 2 y prueba 3
Para primeros exámenes en 2009
PROGRAMME DU DIPLÔME DU BI PROGRAMA DEL DIPLOMA DEL BI
Prueba 1 del Nivel Superior de
Química (muestra)
Esquema de calificación para la prueba 1 del Nivel Superior de
Química (muestra)
Prueba 2 del Nivel Superior de
Química (muestra)
Esquema de calificación para la prueba 2 del Nivel Superior de
Química (muestra)
Prueba 3 del Nivel Superior de
Química (muestra)
Esquema de calificación para la prueba 3 del Nivel Superior de
Química (muestra)
Prueba 1 del Nivel Medio de
Química (muestra)
Esquema de calificación para la prueba 1 del Nivel Medio de
Química (muestra)
Prueba 2 del Nivel Medio de
Química (muestra)
Esquema de calificación para la prueba 2 del Nivel Medio de
Química (muestra)
Prueba 3 del Nivel Medio de
Química (muestra)
17 páginas EXAMEN DE MUESTRA
química
NiVEL SuPERiOR PRuEBa 1
INSTRUCCIoNES PARA loS AlUMNoS
• No abra esta prueba hasta que se lo autoricen. • Conteste todas las preguntas.
• Seleccione la respuesta que considere más apropiada para cada pregunta e indique su elección en la hoja de respuestas provista.
• Como referencia, se incluye la tabla periódica en la página 2 de esta prueba.
PRoGRAMME DU DIPlÔME DU BIPRoGRAMA DEl DIPloMA DEl BI
1 hora
88 Ra (226) 56 Ba
137,34
38 Sr 87,62 20 Ca 40,08
12 Mg 24,31 4 Be 9,01
2 ‡ † 89 ‡ Ac (227) 57 † La 138,91
39 Y 88,91 21 Sc 44,96
90 Th 232,04 58 Ce 140,12 72 Hf 178,49
40 Zr 91,22 22 Ti 47,90
91 Pa 231,04 59 Pr 140,91 73 Ta 180,95
41 Nb 92,91 23 V 50,94
92 U 238,03 60 Nd 144,24 74 W 183,85 42 Mo 95,94
24 Cr 52,00
55 Cs
132,91
37 Rb 85,47 19 K
39,10
11 Na 22,99 3 Li 6,94
1 H 1,01
1 87 Fr
(223)
Número atómico Elemento Masa atómica
93 Np (237) 61 Pm
146,92
75 Re
186,21
43 Tc 98,91 25 Mn 54,94
94 Pu (242) 62 Sm 150,35 76 Os 190,21 44 Ru 101,07
26 Fe 55,85
95 Am (243) 63 Eu 151,96 77 Ir 192,22 45 Rh 102,91
27 Co 58,93
96 Cm (247) 64 Gd 157,25 78 Pt 195,09 46 Pd 106,42
28 Ni 58,71
97 Bk (247) 65 Tb 158,92 79 Au 196,97 47 Ag 107,87
29 Cu 63,55
Tabla periódica
98 Cf (251) 66 Dy 162,50 80 Hg 200,59 48 Cd 112,40
30 Zn 65,37
99 Es (254) 67 Ho 164,93 81 Tl 204,37 49 In 114,82
31 Ga 69,72 13 Al 26,98
5 B
10,81
3
100 Fm (257) 68 Er 167,26 82 Pb 207,19 50 Sn 118,69
32 Ge 72,59 14 Si
28,09
6 C
12,01
4
101 Md (258) 69 Tm 168,93 83 Bi 208,98 51 Sb 121,75
33 As 74,92 15 P
30,97
7 N
14,01
5
102 No (259) 70 Yb
173,04
84 Po (210) 52 Te
127,60
34 Se
78,96
16 S 32,06 8 O
16,00
6
103 Lr (260) 71 Lu
174,97
85 At (210) 53 I
126,90
35 Br 79,90 17 Cl 35,45
9 F
19,00
7
86 Rn (222) 54 Xe
131,30
36 Kr 83,80 18 Ar 39,95
10 Ne 20,18 2 He 4,00
Véase al dorso 1. ¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en un mol de etanol, C H oH2 5 ?
A. 1,00 10× 23
B. 3,61 10× 24
C. 5,00
D. 6,00
2. ¿Cuál es el coeficiente del H So (aq)2 4 cuando se ajusta la siguiente ecuación usando los números
enteros más pequeños posibles?
__Mg N (s) __H So (aq) 2 + 2 4 →__MgSo (aq) __(NH ) So (aq)4 + 4 2 4
A. 1
B.
C. 4
D. 7
3. ¿Qué volumen, en cm, de HCl (aq) de concentración 0,200 mol dm− se requiere para neutralizar
25,0 cm de solución de Ba(oH) (aq)
2 de concentración 0,200 mol dm−?
A. 12,5
B. 25,0
C. 50,0
D. 75,0
4. ¿Qué especie tiene 54 electrones y 52 protones?
A. 12852 Te2−
B. 1254 Xe2+
C. 1254 Xe2−
5. ¿Cuál es la secuencia correcta de los procesos que suceden en un espectrómetro de masas?
A. vaporización, ionización, aceleración, deflexión
B. vaporización, aceleración, ionización, deflexión
C. ionización, vaporización, aceleración, deflexión
D. ionización, vaporización, deflexión, aceleración
6. ¿Cuál es la configuración electrónica del ion cobre(I), (Z = 29)?
A. [Ar]4s d2 9
B. [Ar]4s d1 10
C. [Ar]4s d1 9
D. [Ar]d10
7. ¿Qué serie presenta orden creciente respecto del radio?
A. Ca2+ < Cl– < K+
B. K+ < Ca2+< Cl–
C. Ca2+ < K+ < Cl–
D. Cl– < K+ < Ca2+
8. ¿Qué sales forman solución coloreadas cuando se disuelven en agua?
I. FeCl
II. NiCl2
III. ZnCl2
A. Sólo I y II
B. Sólo I y III
C. Sólo II y III
Véase al dorso 9. ¿Cuántos electrones intervienen en el enlace carbono-carbono del C H2 2?
A. 4
B. 6
C. 10
D. 12
10. ¿Qué tipo de materiales sólidos son típicamente duros, tienen elevados puntos de fusión y pobre conductividad eléctrica?
I. Iónicos II. Metálicos
III. Covalentes de red
A. Sólo I y II
B. Sólo I y III
C. Sólo II y III
D. I, II y III
11. ¿Cuántos enlaces sigma (σ) y pi (π) hay en la estructura del HCN?
σ π
A. 1
B. 2
C. 2 2
D. 1
12. ¿Cuántos pares electrónicos solitarios y pares electrónicos enlazantes rodean al xenon en la molécula
de XeF4?
Pares solitarios Pares enlazantes
A. 4 8
B. 0 8
C. 0 4
13. Usando las ecuaciones siguientes:
C(s) o (g)+ 2 →Co (g)2 ∆HÖ= −394 kJmol−1
Mn (s) o (g)+ 2 →Mno (s)2 ∆HÖ= −520 kJmol−1
¿cuál es el valor de ∆H, en kJ, para la siguiente reacción?
Mno (s) C(s)2 + →Mn (s) Co (g)+ 2
A. 914
B. 126
C. −126
D. −914
14. ¿Qué reacción tiene el valor más negativo de ∆HÖ?
A. liF(s)→li (g) F (g)+ + −
B. li g+( )+F g−( )→liF (s)
C. NaCl (s)→Na (g) Cl (g)+ + −
D. Na (g) Cl (g)+ + − →NaCl (s)
15. ¿Qué ecuación representa la afinidad electrónica del calcio?
A. Ca (g)→Ca (g) e+ + −
B. Ca (g)→Ca (g) e− + −
C. Ca (g) e+ →− Ca (g)−
Véase al dorso 16. ¿Qué reacción provoca una disminución de entropía del sistema?
A. CaCo (s) →Cao(s) Co (g)+ 2
B. 2H (g) O (g)2 + 2 →2H O (l)2
C. 2C s o g( )+ 2( )→2Co g( )
D. 2So (g) →2So (g) o (g)2 + 2
17. ¿Cuál es el valor de ∆HÖ y ∆SÖ para una reacción que no es espontánea a baja temperatura pero es
espontánea a temperatura elevada?
∆∆HÖ ∆∆SÖ
A. – –
B. + –
C. – +
D. + +
18. Se añadió un exceso de magnesio a un recipiente que contenía solución acuosa de ácido clorhídrico. Se realizó un gráfico de la masa del recipiente y su contenido en función del tiempo (línea 1).
¿Qué cambio en el experimento pudo haber dado origen a la línea 2?
A. la misma masa de magnesio en trozos más pequeños
B. El mismo volumen de una solución más concentrada de ácido clorhídrico
C. Menor temperatura
D. Un instrumento más preciso para medir el tiempo Masa
Tiempo
19. ¿Cuál es el orden de reacción con respecto al No (g)2 y al F (g)2 dados los siguientes datos de velocidad a cierta temperatura?
[NO (g)] mol dm2 / −−3 [F (g)] mol dm2 / −−3 Velocidad / mol dm min−−3 −−1
0,1 0,2 0,1
0,2 0,2 0,4
0,1 0,4 0,2
Orden con respecto al NO (g)2 Orden con respecto al F (g)2
A. uno uno
B. uno dos
C. dos uno
Véase al dorso 20. la siguiente secuencia de diagramas representa el sistema a lo largo del tiempo para una reacción
en fase gaseosa en la que el reactivo X se convierte en el producto Y.
X =
Y =
¿Qué afirmación es correcta?
A. En t = 5 días, la velocidad de la reacción directa es mayor que la velocidad de la reacción
inversa.
B. En t = 7 segundos, la reacción se ha completado.
C. En t = 10 minutos, el sistema ha alcanzado un estado de equilibrio.
D. En t = 5 días, la velocidad de la reacción directa es menor que la velocidad de la reacción
inversa. Diagrama 1
t = 7 segundos Diagrama 2t = 5 minutos Diagrama t = 10 minutos Diagrama 4t = 5 días
21. Para la siguiente reacción:
H g I g2( )+ 2( )2HI g( )
A cierta temperatura, las concentraciones en el equilibrio, en mol dm–,son
[H (g)] 0,0 ; [I (g)] 0,0 ; [HI(g)] ,02 = 2 = =
¿Cuál es el valor de Kc? A. 1,0 10× −2
B. 10
C.
D. 1,0 10× 2
22. Un líquido y su vapor en equilibrio se encuentran dentro de un recipiente graduado. ¿Qué cambio alterará la presión del vapor en equilibrio del líquido del recipiente?
A. Agregado de más líquido
B. Agregado de más vapor
C. Disminución del volumen del recipiente
D. Disminución de la temperatura
23. ¿Qué especie puede actuar como ácido de lewis?
A. BF
B. oH−
C. H o2
Véase al dorso 24. ¿Qué métodos se pueden usar para diferenciar entre soluciones equimolares de una base fuerte y un
ácido fuerte?
I. Agregar magnesio a cada solución y observar el desprendimiento de burbujas gaseosas.
II. Agregar hidróxido de sodio acuoso a cada solución y medir la variación de temperatura.
III. Usar cada solución en un circuito con una batería y una bombilla y ver como luce la bombilla.
A. Sólo I y II
B. Sólo I y III
C. Sólo II y III
D. I, II y III
25. ¿Qué valores son correctos para una solución de NaoH (aq) de concentración 0,010 mol dm−
a 298 K? (Kw =1,0 10 mol dm a 298 K )× −14 2 −6
A. [H ] 1.0 10 mol dm and pH 12,00[ ]H+ +==1 0 10,×× −2−12 mol dm−3 −3 y =
B. [OH ] 1.0 10 mol dm and pH 12,00[OH− −=]=1 0 10,×× −2−12 mol dm−3 −3 y =
C. [H ] 1,0 10 mol dm y pOH 12,00+ = × −12 −3 =
D. [OH ] 1,0 10 mol dm y pOH 12,00− = × −12 −3 =
26. A 25oC, el valor deK
a para un ácido es 1 0 10, × −2. ¿Cuál es el valor de Kb para su base conjugada?
A. 1 0 10, × 2
B. 1 0 10, × −2
C. 1 0 10, × 12
27. ¿Qué afirmación sobre indicadores es siempre correcta?
A. El punto medio del rango de pH de un indicador es 7.
B. los indicadores que tienen valores de pKa elevados, tienen mayor rango de pH.
C. El color rojo indica que una solución es ácida.
D. El valor de pKa del indicador está dentro de su rango de pH.
28. Considere la siguiente reacción:
H So (aq) Sn (aq) H o(l)2 + 4+ + 2 →Sn (aq) HSo (aq) H (aq)2+ + 4− + +
¿Qué afirmación es correcta?
A. El H So2 es un agente reductor porque se reduce.
B. El H So2 es un agente reductor porque se oxida.
C. El Sn4+ es el agente oxidante porque se oxida.
D. El Sn4+ es el agente reductor porque se oxida.
29. ¿Qué procesos ocurren durante la electrólisis de cloruro de sodio fundido?
I. los iones sodio y cloruro se desplazan a través del electrolito.
II. Los electrones se desplazan a través del circuito externo. III. La oxidación se produce en el ánodo.
A. Sólo I y II
B. Sólo I y III
C. Sólo II y III
Véase al dorso 30. ¿Qué ecuación representa el proceso de reducción que ocurre en el electrodo estándar de hidrógeno?
A. H (g)2 →2H (aq) 2e+ + −
B. H (aq) oH (aq)+ + − →H o(l)2
C. 2H (aq) 2e+ + − →H (g)2
D. o (g) 4H (aq) 4e2 + + + − →2H o(l)2
31. ¿Qué afirmación es correcta con respecto al valor de EÖ?
A. Cuanto más positivo sea el valor de EÖ, mayor será la fuerza que conduce a la reducción.
B. Cuanto más negativo sea el valor de EÖ, mayor será la fuerza que conduce a la reducción.
C. Cuanto más positivo sea el valor de EÖ, mayor será la velocidad de la reacción.
D. Cuanto más negativo sea el valor de EÖ, mayor será la velocidad de la reacción.
32. ¿Qué combinación es correcta para el ion complejo en el [Co(NH ) (H o)Cl]Br 4 2 ?
Estado de oxidación del
cobalto Forma del ion complejo carga total del ion complejo
A. +2 octaédrica +2
B. + octaédrica –1
C. +2 octaédrica +1
33. la siguiente es una representación tridimensional de una molécula orgánica.
H
C H H
H
H
H H
H
H
H
H
H C
C
C C
¿Qué afirmación es correcta?
A. El nombre correcto según la IUPAQ de la molécula es 2-metilpentano.
B. Todos los ángulos de enlace serán aproximadamente de 90o.
C. El pentano es un isómero de esta molécula.
Véase al dorso 34. ¿Qué compuesto se forma cuando se adiciona bromuro de hidrógeno al 2-buteno?
A. 2-bromobutano
B. 2,-dibromobutano
C. 1-bromobutano
D. 1,2-dibromobutano
35. ¿Qué productos se pueden obtener potencialmente del petróleo crudo y son económicamente importantes?
I. Plásticos II. Margarina
III. Combustible para motores
A. Sólo I y II
B. Sólo I y III
C. Sólo II y III
D. I, II y III
36. ¿Cuál es el producto de la siguiente reacción?
CH CH CH CN H3 2 2 + 2 →Ni
A. CH CH CH NH 2 2 2
B. CH CH CH CH 2 2
C. CH CH CH CH CH 2 2 2
37. ¿Cuál es el nombre correcto según la IUPAQ del siguiente compuesto?
CH3
CH3CHCH2CH2CN
A. 4-metilbutanonitrilo
B. 4-metilpentanonitrilo
C. 2-metilbutanonitrilo
D. 2-metilpentanonitrilo
38. ¿Cuál es el producto orgánico de la reacción entre el etanol y el ácido etanoico en la presencia de ácido sulfurico?
A. CH CHo
B. CH CooCH
C. CH CH CooCH 2
D. CH CooCH CH 2
39. ¿Qué compuesto puede existir en forma de isómeros ópticos?
A. H NCH CooH2 2
B. H CCoNH 2
C. H CCHBrI
40. El siguiente diagrama muestra un conjunto de datos puntuales experimentales, X, determinados cuando una medición experimental se ha repetido tres veces. El centro del diagrama representa el valor ideal calculado teóricamente. ¿Qué afirmación es correcta sobre estas mediciones?
A. Las mediciones tienen baja exactitud y baja precisión.
B. Las mediciones tienen baja exactitud y elevada precisión.
C. Las mediciones tienen elevada exactitud y baja precisión.
D. Las mediciones tienen elevada exactitud y elevada precisión.
PROGRAMME DU DIPLÔME DU BI PROGRAMA DEL DIPLOMA DEL BI2 páginas
ESQUEMA DE PUNTUACIÓN
Muestra
QUÍMICA
Nivel Superior
1. B 16. B 31. A 46. –
2. C 17. D 32. C 47. –
3. C 18. B 33. C 48. –
4. A 19. C 34. A 49. –
5. A 20. C 35. B 50. –
6. D 21. D 36. D 51. –
7. C 22. D 37. B 52. –
8. A 23. A 38. D 53. –
9. A 24. A 39. C 54. –
10. B 25. A 40. B 55. –
11. C 26. D 41. – 56. –
12. D 27. D 42. – 57. –
13. B 28. B 43. – 58. –
14. B 29. D 44. – 59. –
14 páginas EXAMEN DE MUESTRA
química
NiVEL SuPERiOR PRuEBa 2
PROGRAMME DU DIPLÔME DU BI PROGRAMA DEL DIPLOMA DEL BIINSTRUCCIONES PARA LOS ALUMNOS
• Escriba su número de convocatoria en las casillas de arriba. • No abra esta prueba hasta que se lo autoricen.
• Sección A: conteste toda la sección A en los espacios provistos.
• Sección B: conteste dos preguntas de la sección B. Conteste a las preguntas en las hojas de respuestas. Escriba su número de convocatoria en cada una de las hojas de respuestas, y adjúntelas a este cuestionario de examen y a su portada empleando los cordeles provistos.
• Cuando termine el examen, indique en las casillas correspondientes de la portada de su examen los números de las preguntas que ha contestado y la cantidad de hojas que ha utilizado.
2 horas 15 minutos
Número de convocatoria del alumno
0 0
SEcciÓN a
Conteste todas las preguntas en los espacios provistos.
1. Los siguientes datos corresponden a un experimento realizado para medir la variación de entalpía para la combustión de 1 mol de sacarosa (azúcar común de mesa), C H O (s)12 22 11 . Los datos
tiempo-temperatura fueron tomados de un programa de registro de datos.
Gráfico de T en función de t
T
(
◦c)
t (s)
Masa de la muestra de sacarosa, m = 0,4385 g
Calor específico del sistema, Csistema= 10 114, kJ K−1
(a) Calcule ∆T, para el agua, que rodea la cámara del calorímetro.
. . . . . . . .
[1]
(b) Determine la cantidad de sacarosa en moles.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[1]
Véase al dorso
(Pregunta 1: continuación)
(c) (i) Calcule la variación de entalpía para la combustión de 1 mol de sacarosa.
. . . . . . . .
[1]
(ii) Use la tabla 12 del Cuadernillo de datos, para calcular el error porcentual experimental sobre la base de los datos usados en este experimento.
. . . . . . . .
[1]
(d) Una hipótesis sugiere que el TNT, 2-metil-1,3,5-trinitrobenceno, es un potente explosivo porque:
• su entalpía de combustión es elevada • su velocidad de reacción es alta
• su combustión genera un gran volumen de gases
Use su respuesta al apartado (c)(i) y los siguientes datos para evaluar esta hipótesis.
Ecuación para la combustión relativa de Velocidad combustión
Entalpía de combustión
/ kJ mol–1 Sacarosa C12H22O11 (s) + 12O2 (g) 12CO2 (g) + 11H2O (g) Lenta
TNT 2C7H5N3O6 (s) 7CO (g) + 7C (s) + 5H2O (g) + 3N2 (g) Elevada 3406
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2. El óxido de nitrógeno (II) reacciona con hidrógeno de acuerdo con la siguiente ecuación:
2NO(g) 2H (g)+ 2 →N (g) 2H O(g)2 + 2
La tabla muestra cómo varía la velocidad de la reacción a medida que las concentraciones de los reactivos cambian.
Experimento [NO] inicial / mol dm−−3 [H ]mol 2 inicial / dm−−3 Velocidad inicial / mol N dm s 2 −3 −1
( )
1 0,100 0,100 2 53 10, × −6
2 0,100 0,200 5,05 10× −6
3 0,200 0,100 1,01 10× −5
4 0,300 0,100 2,28 10× −5
(a) Determine el orden de reacción con respecto al H2 y con respecto al NO.
H2 . . . . NO. . . .
[2]
(b) Escriba la expresión de la velocidad para la reacción.
. . . .
[1]
(c) Calcule el valor de la constante de velocidad e indique sus unidades usando los datos del experimento 1.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
Véase al dorso
(Pregunta 2: continuación)
(d) Para esta reacción se ha sugerido el siguiente mecanismo.
H2+NOX etapa r pidaá
X NO+ → +Y H O etapa lenta2
Y H+ 2 →N2+H O etapa r pida2 á
Indique y explique si este mecanismo concuerda con la expresión de velocidad experimental del apartado (b).
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[4]
(e) Explique por qué un mecanismo de una etapa única es improbable para una reacción de esta clase.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(f) Deduzca y explique cómo se comparan la velocidad inicial de formación del H O2 con la del N2.
. . . . . . . . . . . . . . . .
3. En la tabla 14 del Cuadernillo de datos encontrará los potenciales de electrodo estándar.
(a) Describa los materiales y condiciones usadas en el electrodo estándar de hidrógeno.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[5]
(b) Defina el término agente oxidante en cuanto a la transferencia electrónica e identifique el agente oxidante más potente de la tabla 14 del Cuadernillo de datos.
. . . . . . . . . . . .
[2]
(c) Se construyó una pila usando estaño en solución de sulfato de estaño(II) y cobre en solución de sulfato de cobre(II), con ambas soluciones en condiciones estándar.
(i) Calcule el potencial de la pila.
. . . . . . . .
[1]
(ii) Escriba una ecuación que represente la reacción espontánea de la pila.
. . . . . . . .
Véase al dorso
4. (a) Prediga y explique, usando ecuaciones donde sea adecuado, si las siguientes soluciones son ácidas, alcalinas o neutras.
(i) FeCl3(aq) 0,1 mol dm–3
. . . . . . . . . . . . . . . .
[1]
(ii) NaNO3(aq) 0,1 mol dm–3
. . . . . . . . . . . . . . . .
[1]
(iii) Na2CO3(aq) 0,1 mol dm–3
. . . . . . . . . . . . . . . .
[1]
(b) Gases ácidos que producen un impacto medioambiental cuando se depositan como lluvia ácida pueden liberarse a la atmósfera. Indique dos elementos que formen los gases ácidos y describa dos impactos que produzcan sobre el medioambiente natural.
. . . . . . . . . . . . . . . .
5. La fórmula molecular C H Cl3 4 2 representa varios compuestos isómeros. Algunos isómeros son
cíclicos y algunos son insaturados.
(a) Dibuje las estructuras de dos compuestos cíclicos que sean isómeros estructurales e
indique los nombres de ambos isómeros. [2]
(b) Dos de los compuestos no cíclicos tienen isómeros geométricos. Dibuje las estructuras
Véase al dorso
SEcciÓN B
Conteste dos preguntas. Conteste a las preguntas en las hojas de respuestas provistas. Escriba su número de convocatoriaen cada una de las hojas de respuestas, y adjúntelas a este cuestionario de examen y a su portada empleando los cordeles provistos.
6. (a) (i) Aplique la TRPEV para deducir la forma de las especies NO2−, ICl5 y SF4. Para
cada especie, dibuje la estructura de Lewis (representación de electrones mediante puntos), nombre la forma e indique el valor del ángulo o los ángulos de enlace. [9]
(ii) Discuta el/los ángulo/s de enlace en el SF4. [1]
(iii) Explique la hibridación que presenta la molécula de C H2 4. [4]
(iv) Indique la hibridación que presenta el ion NO2− y comente sobre las longitudes de
enlace nitrógeno-oxígeno. [2]
(v) Usando la tabla 7 del Cuadernillo de datos, prediga y explique cuál de los enlaces
O-H, O-N o N-H será más polar. [2]
(b) Considere el complejo de un metal de transición, K [Fe(CN) ]3 6 .
(i) Defina el término ligando e identifique el ligando en este complejo. [1]
(ii) Escriba la configuración electrónica completa y dibuje el diagrama de orbitales representados mediante cuadros para el hierro en el estado de oxidación que presenta en este complejo y, a partir de él, determine el número de electrones no apareados
en este estado. [3]
(iii) Explique por qué muchos complejos de los metales de transición del bloque-d son
7. Se llevó a cabo un experimento para determinar la concentración de una solución acuosa de amoníaco titulándola con una solución de ácido sulfúrico de concentración 0,150 mol dm–3. Se determinó que
25,0 cm3 de solución acuosa de amoníaco requerían 20,1 cm3 de la solución de ácido sulfúrico para
su neutralización.
(a) Escriba la ecuación que representa la reacción y calcule la concentración, en mol dm−3,
del amoníaco acuoso. [4]
(b) En la tabla 16 del cuadernillo de datos encontrará una lista de algunos indicadores ácido-base. Identifique un indicador que se pueda utilizar en este experimento. Explique
su respuesta. [3]
(c) (i) Determine el pOH del amoníaco acuoso de concentración 0,121 mol dm−3
(pKb =4,75). [4]
(ii) Indique qué se entiende por el término solución tampón (buffer) y describa la composición de una solución tampón (buffer) ácida en términos generales. [3]
(iii) Calcule el pH de una mezcla de 50,0 cm3 de amoníaco acuoso de concentración
0,100 mol dm−3 y 50,0 cm3 de solución de ácido clorhídrico de concentración
0,0500 mol dm−3. [4]
(d) Con respecto a la estructura y enlace en el NaCl y el SiCl4:
(i) Indique y explique las diferencias en cuanto a conductividad eléctrica en el estado
líquido. [3]
Véase al dorso
8. (a) Los diagramas siguientes representan mezclas en equilibrio para la reacción
Y X+ 2 XY X+ a 350 K y 550 K respectivamente. Deduzca y explique si la reacción
es exotérmica o endotérmica. [2]
X =
Y =
(b) Un gas tóxico, A, está formado por 53,8 % de nitrógeno y 46,2 % de carbono, en masa. A 273 K y 1,01 10× 5 Pa, 1,048 g de A ocupan 462 cm3. Determine la fórmula empírica
de A. Calcule la masa molar del compuesto y determine su estructura molecular. [3]
(Esta pregunta continúa en la siguiente página)
(Pregunta 8: continuación)
(c) Considere la siguiente reacción:
N (g) 3H (g)2 + 2 2NH (g)3
(i) Sugiera por qué esta reacción es importante para la humanidad. [1]
(ii) Usando los valores de las entalpías medias de enlace de la tabla 10 del Cuadernillo de datos, calcule la variación de entalpía estándar para esta reacción. [4]
(iii) Los valores absolutos de entropía, S, a 28 K para el N2 (g), el H2 (g) y el NH3 (g) son 12 , 131 y 13 JK–4 mol–1 respectivamente. Calcule el valor de ∆SÖ para la reacción
y explique el signo de ∆SÖ. [2]
(iv) Calcule ∆GÖ para la reacción a 28 K. Indique y explique si la reacción es
espontánea. [3]
(v) Si el amoníaco se produjera como líquido, y no como gas, indique y explique qué efecto tendría esto sobre el valor de ∆HÖ de la reacción. [2]
(d) (i) Defina los términos entalpía de red y afinidad electrónica. [2]
(ii) Use los datos de la siguiente tabla y los del cuadernillo de datos para construir el ciclo de Born-Haber para el cloruro de sodio, NaCl y determine la entalpía de red para el NaCl(s).
Na (s)+1Cl (g)2 →NaCl(g) = − kJ mol−
2 ∆H 411 1
Ö
Na (s)→Na (g) ∆HÖ = +108 kJ mol−1
[4]
Véase al dorso
9. (a) La siguiente es una representación generada por computador de la molécula, 2-hidroxibenzoato de metilo, más conocido como aceite de wintergreen.
H
H
H
H
H
H H
H O
O O
C
C
C C
C C
C
(i) Deduzca la fórmula empírica del 2-hidroxibenzoato de metilo y dibuje su fórmula estructural completa, incluyendo los enlaces múltiples que presente. La representación generada por computador no diferencia entre los enlaces simples y
múltiples. [2]
(ii) En esta representación, la longitud de dos de los enlaces carbono-oxígeno mostrados es 0,1424 nm y 0,1373 nm. Explique por qué son diferentes y prediga la longitud
del enlace carbono-oxígeno en el dióxido de carbono. [2]
(iii) Nombre todos los grupos funcionales presentes en la molécula. [2]
(Esta pregunta continúa en la siguiente página)
(Pregunta 9: continuación)
(b) (i) Identifique las fórmulas de los productos orgánicos, A-E, formados en las reacciones
i – iV: [5]
i. CH CH OH K Cr O3( 2 8) + 2 2 7 →H →H
+ +
a B
ii. (CH ) CBr NaOH3 3 + → c
iii. (CH ) CHOH K Cr O3 2 + 2 2 7 →H D
+
D
iV. H C CH2 = 2+Br2 →E
(ii) El H C CH2 = 2 puede reaccionar para formar un polímero. Nombre este tipo de
polímero y dibuje la fórmula estructural de una parte de este polímero formado por
tres unidades que se repiten. [2]
(c) El compuesto 2-bromobutano, CH CHBrCH CH3 2 3, puede reaccionar con hidróxido de
sodio para formar los compuestos F, G y H.
El compuesto F, C H O4 10 , existe en forma de par de isómeros ópticos. Los compuestos
G y H, C H4 8 , son isómeros estructurales y el compuesto H existe en forma de par de
isómeros geométricos.
(i) Dibuje las estructuras de los dos isómeros ópticos de F. [2]
(ii) Resuma el uso del polarímetro para diferenciar los isómeros ópticos. [2]
(iii) Dibuje diagramas para mostrar las formas de los dos isómeros geométricos de H. [2]
(iv) Dibuje el mecanismo de la formación de G, usando flechas curvas para representar
el movimiento de los pares electrónicos. [3]
(d) Un compuesto J, tiene fórmula molecular C H O2 4 2 y se obtiene por la reacción entre ácido
metanoico y metanol. Escriba una ecuación para representar esta reacción e indique el
PROGRAMME DU DIPLÔME DU BI PROGRAMA DEL DIPLOMA DEL BI11 páginas
ESQUEMA DE PUNTUACIÓN
Muestra
QUÍMICA
Nivel Superior
SECCIÓN A
1. (a) ΔT = 23,70-23,03 = 0,67 (oC/K); [1]
(b) 0, 4385g 1 1, 281 10 mol3 342,34 g mol
n ; [1]
(c) (i) ΔHc = (C ΔT)/n =
1
3 1
3
(10,114 kJ K )(0, 67 K)
5, 3 10 kJ mol ;
(1, 281 10 mol) [1]
Aplicar EPA para los valores de T y n.
(ii) Error experimental porcentual =
3 3
3
( 5,3 10 ) (5,6 10 )
100 5, 4 %
( 5, 6 10 ) ; [1]
Aplicar EPA para los valores de ΔHc.
(d) la variación de entalpía de combustión de la sacarosa > TNT, por lo tanto no es importante;
la velocidad de reacción del TNT es mayor que la de la sacarosa, por lo tanto es relevante;
la cantidad de gas generado por la sacarosa (en moles) > que la del TNT
(de acuerdo con la ecuación dada), por lo tanto no es importante; [3]
2. (a) (orden con respecto a) H2 = 1;
(orden con respecto a) NO = 2; [2]
(b) velocidad = k[H2] [NO]2; [1]
EPA de (a).
(c) (2,53 × 10−6 mol dm–3 s–1 = k(0,100 mol dm−3)(0,100 mol dm–3)2) k = 2,53 × 10–3;
mol−2 dm6 s–1; [2]
EPA de (b).
(d) concuerda / sí;
la etapa lenta depende de X y de NO;
(por lo tanto) el NO está involucrado dos veces y el H2 una vez;
la ecuación total corresponde a la ecuación estequiométrica / ORDIS; EPA por “no”, dependiendo de la respuesta al apartado (b).
O
concuerda / sí;
y NO H X 2 constante;
velocidad de la etapa lenta = k [X][NO]; X depende de H2 y NO;
velocidad de la etapa lenta = k [H2][NO]2; [4 max]
(e) en la reacción intervienen cuatro moléculas;
estadísticamente / geométricamente improbable; [2]
(f) la velocidad de formación de H2O = 2 × velocidad para N2;
porque se forman 2 moles de H2O con 1 mol de N2 / ORDIS; [2]
3. (a) electrodo de Pt; 1 mol dm–3 [H+(aq)]; H2 gaseoso;
a 1 atm / 1,01 × 105 Pa;
298 K / 25°C; [5]
Aceptar diagrama rotulado adecuado que contenga la información anterior.
(b) receptor de electrones;
F2 / flúor; [2]
(c) (i) (+)0,48 (V); [1]
(ii) Cu (aq) Sn (s)2 Sn (aq) Cu (s)2 [2]
4. (a) (i) ácida y el [Fe(H O)2 6]+3 es un ácido débil
3 2
2 6 2 5
[Fe(H O) ] (aq) [Fe(OH)(H O) ] (aq) H (aq); [1]
No aceptar“FeCl3es ácido”.
(ii) neutra y NaNO3 / el nitrato de sodio se forma a partir de una base fuerte
y un ácido fuerte / los iones no producen hidrólisis; [1]
(iii) alcalina y CO32 es una base débil /CO32 (aq) H O (l)2 HCO (aq)3 OH (aq); [1]
Adjudicarsólo [1] por la identificación correcta de las soluciones como ácida, neutra y alcalina sin ninguna explicación.
(b) nitrógeno y azufre;
mata/daña los peces/la vida acuática en lagos/ríos;
la lixiviación de los suelos daña la vida vegetal/ árboles; [3]
5. (a)
(cis-o trans-) 1,2-diclorociclopropano; [2]
Adjudicar punto por el nombre correcto del correspondiente isómero relacionado. Aceptar diagramas que no presenten estructura tridimensional.
Adjudicar [1 max] por las estructuras correctas solamente, sin los nombres correspondientes. (b) [2] Cl Cl Cl Cl Cl Cl
y 1,1-diclorociclopropano;
Cl H CH3 Cl y Cl H Cl CH3 ; Cl Cl Cl Cl ; [ 2 ] Cl H
CH2Cl
H
y
Cl
H
H
SECCIÓN B
6. (a) (i)
Especies
Estructura de Lewis (representación de electrones
mediante puntos)
Forma Ángulo(s) de enlace
2 NO N O O
;
Doblada/en forma de V/angular;109,5 o < θ < 120o;
ICl5
Cl
I
C l C l C l C l
;
cuadrada; Pirámide|Dentro del plano Cl-I-fuera del plano Cl| < 90o;
Permitir los enunciados correctos correspondientes para otros ángulos
de enlace correctamente identificados.
SF4 S
F
F F
F
;
Balancín;|Ecuatorial F-S-Ecuatorial F| < 120o; Permitir los enunciados correctos correspondientes para los ángulos axial-ecuatorial y axial-axial F-S-F.
Aceptar también cruces y puntos para representar los electrones en las estructuras de Lewis.
Si se dan todos los ángulos de enlace ideales, penalizar sólo una vez.
Puesto que las estructuras de Lewis pedidas no son representaciones 3D, no
penalizar las geometrías dibujadas incorrectamente. [9]
(ii) (ecuatorial F-S-Ecuatorial F) menor de 120o puesto que los pares electrónicos no enlazantes (ejercen mayor fuerza repulsiva y por lo tanto) comprimen los
ángulos de enlace / ORDIS; [1]
(iii) representación de un diagrama de orbitales del carbono en su estado fundamental que se tranforma en la configuración electrónica del carbono en el estado excitado;
mezcla de orbitales para dar tres nuevos orbitales híbridos sp2 completamente equivalentes en cada átomo de carbono;
forma plana trigonal (triangular) de los orbitales sp2;
los orbitales no hibridizados se solapan para dar el enlace π; [4]
(iv) sp2;
la longitud de ambos enlaces N-O es igual, (intermedios entre los enlaces
dobles y los simples) debido a la resonancia/deslocalización; [2]
(v) O-H es el más polar;
O-H tiene mayor diferencia de electronegatividad / cálculos que muestren los
(b) (i) un ion o molécula, con un par electrónico solitario que se coordina con un átomo metálico o a un ion metálico para formar un complejo / (ORDIS) y
cianuro /CN ; [1]
(ii) Fe3+ = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d5;
5 electrones no apareados; [3]
(iii) presencia de electrones no apareados;
los orbitales d se desdoblan en dos niveles energéticos; los electrones se desplazan entre dichos niveles energéticos;
pueden absorber energía de la luz de longitud de onda visible / ORDIS; [3 max]
Adjudicar[1] por cada uno de tres cualesquiera. 3d5
7. (a) 2NH (aq)3 H SO (aq)2 4 (NH ) SO (aq)4 2 4 ;
Aceptar ecuación correcta con NH OH4 en vez de NH3.
2 4
(H SO ) 0,0201 0,150 (mol); n
3 3
(NH ) 6,03 10 (mol); n
3 3
[NH ] 0,241 (mol dm ); [4]
Adjudicar [3] por la respuesta final correcta para el cálculo de la concentración. (b) verde de bromocresol;
reacción de una base débil con un ácido fuerte;
rango de pH del verde de bromocresol es de 3,8 a 5,4 / se produce a pH < 7; [3]
(c) (i) Kb = 10–4,75 = 1,78 × 10–5;
Kb = [NH ]
] ][OH [NH
3 4
/ [OH–] = Kb[NH3];
[OH–] = 1,78 105 0,121 ;
pOH = 2,83; [4]
Adjudicar [4] por la respuesta final correcta.
Permitir EPA, por ejemplo cualquier conversión correcta de [OH–] en pOH.
(ii) una solución que resiste la variación de pH / varía muy poco su pH; cuando se le añaden pequeñas cantidades de ácido o base;
ácido débil y su sal / ácido débil y su base conjugada; [3]
(iii) n(NH3) = 0,00500 (mol) y n(HCl) = 0,00250 (mol);
+
4 3
[NH ] [NH ];
5 b
[OH ] K 1,78 10 ;
(pOH = 4,75 por lo tanto) pH = 9,25 (permitir 9,2 a 9,3); [4]
Adjudicar [4] por la respuesta final correcta. Aceptar otros métodos válidos.
(d) (i) NaCl conduce y SiCl4 no;
NaCl iónico y SiCl4 covalente;
los iones pueden moverse en el líquido (en el NaCl); [3]
(ii) NaCl pH = 7;
sal de ácido fuerte y base fuerte / Na+ y Cl− no hidrolizados; SiCl4 pH = 0 a 3;
N C C N
: : ;
8. (a) a mayor temperatura hay menos productos;
por lo tanto, la reacción directa es exotérmica; [2]
(b) Fórmula empírica = CN;
Se deben mostrar los cálculos para obtener el punto.
1 r 51, 9 (g mol )
M ;
[3]
(c) (i) fertilizantes / aumento del rendimiento de las cosechas;
producción de explosivos para minería; [1 max]
(ii) H =(suma de las energías de los enlaces rotos) – (suma de las energías de los enlaces formados);
Puede estar implícito en los cálculos.
correcta substitución de valores y número de enlaces rotos; correcta substitución de valores y número de enlaces formados;
( H (N N) 3(H H) 6(N H) 944 3(436) 6(388) ) 76.0 (kJ); [4]
Permitir EPA.
No penalizar por cifras significativas o unidades. Adjudicar [4] por la respuesta final correcta.
(iii) ( SÖ[2 193] [192 3 131]) 199 (J K 1mol )1 ; Permitir EPA.
cuatro moléculas gaseosas generan dos moléculas gaseosas / menos moléculas de gas;
[2]
(iv) ( GÖ HÖ T SÖ 76,0 298( 0,199)) 16,7 (kJ); espontánea;
G es negativo; [3]
No penalizar por las cifras significativas.
(v) cuando el gas → líquido se libera calor;
HÖ se torna más negativo; [2]
f 411 kJ
H Ö
Na(s) + ½ Cl2(g) NaCl(s)
+108 kJ +121 kJ
Na(g) Cl(g)
+494 kJ –364 kJ
Na+(g) + Cl-(g) _______________________ (d) (i) entalpía de red para un compuesto iónico en particular se define como el ΔH
para el proceso, MX(s) → M+
(g) + X–(g); Aceptar definición para el proceso exotérmico
afinidad electrónica es la variación de energía que se produce cuando se añade
un electrón a un átomo o ion en estado gaseoso [2]
(ii)
mol –1
mol –1 mol –1
mol –1 mol –1
1
entalpía de red [( 411) ( 108) ( 494) ( 121) ( 364)] 770 (kJ mol )
Adjudicar [2] por todas las fórmulas correctas en las posiciones correctas del diagrama del ciclo.
1 incorrecto o falta de rótulo adjudicar [1].
Adjudicar [1] por todos los valores correctos en las posiciones correctas del diagrama del ciclo.
cálculo de la entalpía de red del NaCl(s) = 770 (kJ mol–1); [4]
Permitir EPA.
Aceptar método alternativo, e.g. diagrama de nivel energético.
(iii) red/estructura regular;
cada ion cloruro es rodeado por seis iones sodio y cada ion sodio es rodeado
9. (a) (i) (fórmula empírica =) C H O ;8 8 3
;
[2]
Permitir enlaces dobles en posiciones alternadas en el areno, o permitir representación deslocalizada (de electrones pi).
(ii) el enlace a 0,1373 nm es doble y el enlace a 0,1424 nm es simple;
en el CO (g)2 ambos enlaces son dobles y tendrían un valor cercano a 0,137 nm; [2]
(iii) éster;
areno anillo bencénico;
alcohol; [2 max]
Adjudicar [2] por tres cualesquiera correctos, adjudicar [1] por dos cualesquiera
correctos.
No aceptar alcano como tipo de grupo funcional en esta molécula.
(b) (i)
A = CH3(CH2)7CHO;
B = CH3(CH2)7COOH / CH3(CH2)7CO2H;
C = (CH3)3COH;
D = (CH3)2CO;
E = BrCH2CH2Br; [5]
Permitir fórmulas estructurales correctas.
(ii) adición; [2]
(c) (i)
Adjudicar [2] por ambas estructuras tetraédricas, o [1] si la estructura
tetraédrica no es clara. [2]
(ii) luz plana polarizada;
rotación opuesta/diferentes direcciones; [2]
(iii) CH CH CH H H H H CH C C C C 3 3 3 3 ; ; [2]
(iv) flecha curva mostrando el ataque del OH sobre el H terminal; flecha curva mostrando la rotura del enlace C–Br;
flecha curva mostrando la formación del enlace doble;
2
H O y Br como productos; [3 max]
Adjudicar [1] por cada uno de tres cualesquiera. Si se forma 2-buteno, adjudicar [2 max].
(d) CH OH3 HCOOH HCOOCH3 H O2
Adjudicar [1] por ambos reactivos y [1] por ambos productos (aceptar C H O2 4 2).
metanoato de metilo; [3]
C OH
H CH3 CH3CH2
C OH
H
CH2CH3 ;
28 páginas EXAMEN DE MUESTRA
química
NiVEL SuPERiOR PRuEBa 3
PROGRAMME DU DIPLÔME DU BI PROGRAMA DEL DIPLOMA DEL BIINSTRUCCIONES PARA LOS ALUMNOS
• Escriba su número de convocatoria en las casillas de arriba. • No abra esta prueba hasta que se lo autoricen.
• Conteste todas las preguntas de dos de las Opciones en los espacios provistos. Puede continuar con sus respuestas en hojas de respuestas. Escriba su número de convocatoria en cada una de las hojas de respuestas, y adjúntelas a este cuestionario de examen y a su portada empleando los cordeles provistos.
• Cuando termine el examen, indique en las casillas correspondientes de la portada de su examen las letras de las Opciones que ha contestado y la cantidad de hojas de respuestas que ha utilizado. 1 hora 15 minutos
Número de convocatoria del alumno
0 0
Opción a – química analítica moderna
a1. Los compuestos a y B son alcoholes de fórmula molecular C H O3 8 . La siguiente información se obtuvo a partir de un espectro de masas de cada alcohol.
a: picos a m/z = 29, 31, 60
B: picos a m/z = 45, 60
(a) Deduzca la fórmula de la especie responsable del pico a m/z = 60.
. . . .
[1]
(b) Deduzca la fórmula de la especie cuyo m/z = 31.
. . . .
[1]
(c) Deduzca la estructura de cada alcohol.
Estructura de a
Estructura de B
Véase al dorso a2. La figura siguiente muestra la región visible del espectro electromagnético y las dos regiones
más cercanas a ella.
(a) Nombre las regiones identificadas con las letras A y B, identifique los procesos atómicos o moleculares asociados con cada región y compare la energía de la radiación involucrada en dichos procesos.
Región A . . . . . . . . . . . . . . . . Región B . . . . . . . . . . . . . . . .
[5]
(b) Indique razonadamente qué región (A o B) se podría usar para identificar iones metálicos.
. . . . . . . .
[1]
visible
aumento de la longitud de onda
a3. (a) Indique el principal uso de la espectroscopía de absorción atómica (AA).
. . . . . . . .
[1]
(b) Las muestras de minerales se pueden analizar para detectar hierro usando AA. Una muestra de mineral se preparó en ácido y se diluyó hasta 1 parte en 10. La solución diluida dio una lectura de absorbancia de 0,80. Determine la concentración de hierro en la muestra en mg cm–3.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(c) Describa el uso de cada uno de los siguientes componentes del espectrofotómetro de AA.
Atomizador
. . . . . . . . Fuente de luz monocromática
. . . . . . . .
[2]
50 100 150 200
0 0,60 0,80 1,00
0,40 0,20 1,20
0,00
Concentración / mg cm–3
Véase al dorso a4. El color de los complejos de los metales de transición depende de varios factores.
(a) Use las especies [Mn(H O)2 6]2+ y [Fe(H O) ]2 6 2+ como ejemplos para resumir por qué los
colores dependen de la identidad del metal de transición.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[3]
(b) Resuma por qué el color depende del estado de oxidación del metal de transición.
. . . . . . . .
a5. Una tableta de analgésico contiene 400 mg de aspirina y 80 mg de cafeína. La fórmula molecular de la aspirina es C H O9 8 4 y la de la cafeína es C H N O8 10 4 2.
(a) Indique y explique qué método, cromatografía gas-líquido (GLC) o cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), sería el mejor para la separación y determinación de la masa de aspirina y cafeína en la tableta.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(b) Indique y explique cuál de los dos componentes presentará menor tiempo de retención. . . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(c) Esquematice el cromatograma para la separación de la aspirina y la cafeína en la tableta
de analgésico. [2]
Véase al dorso Opción B – Bioquímica humana
B1. (a) Para cada una de las siguientes vitaminas, describa su función en la dieta y un efecto de su déficit.
Vitamina C . . . . . . . . . . . . . . . . Vitamina D . . . . . . . . . . . . . . . .
[4]
(b) Discuta dos soluciones para prevenir la carencia de nutrientes.
. . . . . . . . . . . . . . . .
B2. (a) Indique qué significa el término fibra alimentaria.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(b) Escriba dos ejemplos de fibra alimentaria.
. . . . . . . .
[2]
(c) Describa dos razones para incluir fibra alimentaria en una dieta saludable.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
B3. (a) Compare las propiedades estructurales del almidón y la celulosa.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[4]
(b) Explique por qué los seres humanos no son capaces de digerir la celulosa.
. . . . . . . .
Véase al dorso B4. La información genética es almacenada en los cromosomas que contienen cadenas muy largas
de secuencias de ADN.
(a) Un nucleótido de ADN contiene desoxirribosa, un grupo fosfato y una base orgánica. Resuma cómo se unen los nucleótidos para formar los polinucleótidos.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(b) Describa el enlace existente entre las dos cadenas en la estructura de doble hélice del ADN.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
B5. Describa la respiración aeróbica de la glucosa en el cuerpo humano, haciendo referencia a la oxidación y la reducción.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Opción c – química en la industria y la tecnología
c1. Todos los métodos de craqueo requieren el uso de elevadas temperaturas, pero las demás condiciones varían dependiendo de los tipos de productos que se desee obtener.
(a) Indique el nombre de un catalizador usado en el craqueo catalítico. Escriba una ecuación para representar el craqueo de la molécula de cadena lineal C H14 30 en dos productos de
igual longitud de cadena.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(b) Nombre una sustancia, diferente del catalizador, que se añade a la materia prima para producir hidrocarburos de baja masa molecular e indique una característica estructural de los hidrocarburos obtenidos.
. . . . . . . . . . . .
[2]
c2. Enumere dos factores a considerar cuando se elige un catalizador para un proceso.
. . . . . . . . . . . . . . . .
Véase al dorso c3. Explique cómo funciona una pila de combustible hidrógeno-oxígeno en medio alcalino.
Incluya ecuaciones relevantes.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[5]
c4. (a) Defina el término nanotecnología.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[3]
(b) Discuta tres implicaciones del uso de la nanotecnología.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
c5. (a) La fabricación de polietileno de baja densidad se lleva a cabo a presiones muy elevadas y a temperatura cercana a los 500 K. Se añade un catalizador al eteno (un peróxido orgánico o trazas de oxígeno). Explique cómo reacciona el catalizador y escriba ecuaciones para mostrar el mecanismo de la polimerización.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[3]
(b) Indique el catalizador usado para fabricar polietileno de alta densidad y describa la característica del catalizador que le permite formar complejos intermediarios con los electrones de las moléculas de eteno.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
c6. El Kevlar es un cristal líquido liotrópico.
(a) Explique por qué Kevlar es fuerte.
. . . . . . . .
[1]
(b) Explique por qué Kevlar es soluble en ácido sulfúrico.
. . . . . . . . . . . . . . . .
Véase al dorso Opción D – medicinas y drogas
D1. Un antiácido es un tipo común de medicamento que se administra de forma oral. Los antiácidos como el hidrógenocarbonato de sodio se administran para reducir la acidez estomacal.
(a) Indique los nombres de dos metales, distintos del sodio, cuyos compuestos se usen habitualmente como antiácidos.
. . . .
[1]
(b) Escriba una ecuación que represente la neutralización del ácido clorhídrico del estómago por acción del hidrógenocarbonato de sodio.
. . . .
[1]
(c) Explique cómo se produce el ardor de estómago.
. . . . . . . .
[1]
(d) Explique por qué a algunos antiácidos se les añade dimeticona.
. . . . . . . .
D2. (a) Un método usado para detectar alcohol en el aliento consiste en soplar a través de un tubo que contiene cristales de dicromato(VI) de potasio. El etanol transforma los cristales de color naranja en verde. Explique qué le sucede al ion dicromato(VI) y al etanol en esta reacción.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(b) Un método moderno para la determinación exacta de cantidades de etanol en el aliento usa el intoxímetro. Describa el funcionamiento de un intoxímetro.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Véase al dorso D3. La cafeína es un estimulante que tiene la siguiente estructura.
N N
N N
O CH3
CH3
O CH
3
(a) Determine si ambos grupos amino de la cafeína son primarios, secundarios o terciarios.
. . . .
[1]
(b) La cafeína contiene el grupo C O
N CH3
. Indique el nombre general de este grupo funcional.
. . . .
[1]
(Esta pregunta continúa en la siguiente página)
(Pregunta D3: continuación)
(c) Las tabletas de la droga Éxtasis están contaminadas a veces con una sustancia llamada 4-MTA.
CH2
CH
CH3
N
CH3
H
O
O H2C
CH2
CH
CH3
N H H
S H3C
(i) El Éxtasis y el 4-MTA son drogas simpaticomiméticas. Identifique la semejanza estructural entre las dos drogas y la epinefrina (adrenalina), cuya estructura encontrará en la tabla 20 del Cuadernillo de datos.
. . . . . . . .
[1]
(ii) Resuma que se entiende por el término droga simpaticomimética e indique dos
ejemplos de efectos a corto plazo de las drogas simpaticomiméticas sobre el organismo humano.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[3]
(iii) Indique un ejemplo de un efecto a largo plazo del consumo de estimulantes. . . . .
[1]
Véase al dorso D4. El ibuprofeno es un analgésico que tiene la siguiente estructura:
CH H3C
CH3
CH2 CH
C
CH3
O
OH
(a) Identifique, por medio de un asterisco (*), el átomo de carbono quiral en la estructura
del ibuprofeno. [1]
(b) Describa cómo se utilizan los auxiliares quirales para sintetizar sólo la forma enantiómera deseada de una droga a partir de un compuesto inicial no quiral. Explique por qué es importante usar sólo la forma enantiómera deseada de una droga e indique un ejemplo de lo que puede suceder si se utiliza una mezcla racémica.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[5]
(c) Explique la importancia de la acción del anillo beta-lactámico en la penicilina.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[3]
Opción E – química ambiental
E1. El suministro de suficiente agua potable continúa siendo un problema para el mundo. Un método usado para obtener agua potable a partir del agua de mar es la ósmosis inversa, que utiliza una membrana parcialmente permeable.
(a) Resuma el significado de los términos ósmosis y membrana parcialmente permeable.
Ósmosis
. . . . . . . . Membrana parcialmente permeable
. . . . . . . .
[2]
(b) Explique la técnica de la ósmosis inversa usada para obtener agua potable a partir del agua de mar.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[3]
E2. Para cada uno de los siguientes contaminantes, indique un método químico, diferente en cada caso, que se utilice para reducir la cantidad liberada a la atmósfera. Escriba una ecuación química relevante en la que se fundamente el método.
(a) Monóxido de carbono, CO
. . . . . . . .
[2]
(b) Óxido de azufre(IV), SO2
. . . . . . . .
Véase al dorso E3. (a) Explique por qué la lluvia que cae en aire no contaminado es ácida, con pH cercano a 6.
Incluya una ecuación.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(b) El pH de la lluvia ácida es menor de 5,6. Explique cómo contribuye la combustión del carbón a la formación de lluvia ácida. Incluya una ecuación.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(c) (i) Resuma cómo un suelo ácido puede perjudicar el crecimiento de los árboles.
. . . . . . . .
[1]
(ii) Escriba una ecuación que represente la reacción de la lluvia ácida con las estatuas de mármol o los edificios de piedra caliza.
. . . .
[1]
(d) Explique cómo la adición de óxido de calcio a los lagos neutraliza los efectos de la lluvia ácida.
. . . . . . . .
E4. (a) Indique y explique, usando ecuaciones, el término capacidad de intercambio catiónico (CIC).
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
[4]
(b) Explique, usando ecuaciones, cómo se ve afectada la capacidad de intercambio catiónico por los suelos ácidos y básicos.
Suelos ácidos
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Suelos básicos
. . . . . . . . . . . . . . . .
Véase al dorso Opción F – química de los alimentos
F1. (a) (i) Explique el significado del término tiempo de conservación.
. . . . . . . .
[1]
(ii) Indique dos propiedades que se modifiquen cuando un alimento excede el tiempo de conservación.
. . . . . . . .
[2]
(b) Discuta una forma, diferente en cada caso, en la que cada uno de los siguientes factores afecta al tiempo de conservación y la calidad de un alimento:
• contenido de agua
• variación de pH
• luz.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
F2. Compare los dos procesos de pardeamiento no enzimático (reacción de Maillard) y la caramelización que causan la aparición de color marrón en los alimentos, en los siguientes aspectos.
(a) Un ejemplo de un alimento afectado
Reacción de Maillard . . . . . . . . Caramelización . . . . . . . .
[2]
(b) La composición química del alimento afectado
Reacción de Maillard . . . . . . . . Caramelización . . . . . . . .
[2]
(c) Los factores que aumentan la velocidad de pardeamiento
Reacción de Maillard . . . . . . . . Caramelización . . . . . . . .
[2]
(d) Las características de los productos
Reacción de Maillard . . . . . . . . Caramelización . . . . . . . .
Véase al dorso F3. Distinga entre los siguientes tipos de sistemas dispersos:
Suspensión . . . . . . . . Emulsión. . . . . . . . Espuma . . . . . . . .
F4. Los alimentos contienen enantiómeros.
(a) Distinga entre las dos convenciones, D / L y + (d) / – (l), usadas para nombrar enantiómeros.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(b) Identifique la forma enantiómera más común en la que se presentan los aminoácidos naturales y describa su sabor.
. . . . . . . . . . . .
[2]
(c) La mayoría de los azúcares naturales existen en la forma D y son dulces. Indique un ejemplo de esto.
. . . . . . . . . . . .
[1]
(d) Defina el término mezcla racémica.
. . . . . . . .
[1]
(e) Indique dos ejemplos de propiedades de los alimentos, distintas del sabor, que estén afectadas por la presencia de diferentes enantiómeros.
. . . . . . . . . . . . . . . .
Véase al dorso Opción G – química orgánica avanzada
G1. Cuando el cianuro de hidrógeno reacciona con un aldehído o una cetona la molécula resultante tiene un átomo de carbono más.
(a) Escriba una ecuación para mostrar la adición de cianuro de hidrógeno a la propanona.
. . . .
[1]
(b) Describa, usando flechas curvas, un mecanismo que represente la reacción de cianuro de
hidrógeno con propanona. [4]
(c) Escriba una ecuación para representar la hidrólisis ácida de este producto. Indique dos
grupos funcionales en el producto orgánico.
. . . . . . . . . . . . . . . .
G2. La estructura del benceno se puede representar de dos formas.
(a) Use la información de la tabla 9 del Cuadernillo de datos para explicar por qué la estructura B se usa preferentemente a la estructura a.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(b) La variación de entalpía para la hidrogenación del ciclohexeno y el benceno son las siguientes.
C H6 10 +H2 →C H6 12 ∆HÖ = −120 kJ mol−1
C H 3H6 6+ 2 →C H6 12 ∆HÖ = −210 kJ mol−1
(i) Explique cómo usar esta información para respaldar la afirmación de que la estructura B es más estable que la estructura a.
. . . . . . . . . . . . . . . .
[2]
(ii) Indique qué representa el círculo de la estructura B.
. . . . . . . .
[1]
