Corrección del examen de Química Selectividad Junio 2018 CASTILLA-LA MANCHA Academia

Academia Osorio - Preparación Experta de Química para Selectividad - Una Química Para Todos Contacto: Twitter: @quimicapau Correo: [email protected] Teléfono: 644886259

Corrección del examen de

Química Selectividad Junio 2018

CASTILLA-LA MANCHA

Academia Osorio

@QuimicaPau

¡¡¡LO HEMOS VUELTO A CONSEGUIR!!!

Los libros "Una química para todos" (Cuarta edición. Versión ampliada) y el cuaderno

de ejercicios. ¡¡ Buscando el 10!! han respondido al 100% de las preguntas de ambas

opciones en el examen de Química Selectividad 2018 de CASTILLA-LA MANCHA.

Un año más el libro “Una Química Para Todos” ha conseguido responder a todas las

preguntas de Selectividad en esta comunidad, hasta el punto de que estas soluciones

son un “copia y pega” de los procedimientos, razonamientos y ejercicios del libro.

Aprovecho la ocasión para dar las gracias a todas aquellas personas que se han

animado a estudiar con esta metodología y a todos los alumnos de nuestras academias

y cursos por España. Todos vuestros mensajes de agradecimiento y apoyo a esta labor

han sido muy importantes para nosotros. La mejor recompensa es ver como conseguís

mejorar vuestras notas y alcanzar todas vuestras metas académicas





Academia Osorio continuará su enseñanza especializada en Química y el lanzamiento

en Septiembre de la siguiente edición de los libros “Una Química Para Todos” que

incluirá todas las actualizaciones, novedades y mejoras para el curso 2018/19 con el

objetivo de hacerlo lo más completo posible y seguir cumpliendo su meta de obtener

las mejores calificaciones, facilitando el entendimiento de esta materia.

www.unaquimicaparatodos.com

Atentamente, vuestro amigo y vecino: Pablo Osorio Lupiáñez

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Reducción (↓n.o.)

Oxidación (↑n.o.)

Reacción Molecular ajustada

𝐾

𝐶𝐶

𝑂

+

𝐻𝐶𝐻

→

𝐾𝐶𝐻

+

𝐶𝐶𝐶𝐻

+

𝐶𝐻

+

𝐻

𝑂

Semirreacción de reducción:

𝐶𝐶

𝑂

+ 14

𝐻

+ 6

𝑒

→

2

𝐶𝐶

+ 7

𝐻

𝑂

Semirreacción de oxidación:

2

𝐶𝐻

_→

_𝐶𝐻

+ 2

𝑒

x3

𝐶𝐶

𝑂

+ 14

𝐻

+ 6

𝐶𝐻

→

2

𝐶𝐶

+ 7

𝐻

𝑂

+ 3

𝐶𝐻

Reacción Iónica ajustada

𝒃

)

𝐾

𝐶𝐶

𝑂

+ 𝟏𝟏 𝐻𝐶𝐻

→

𝟐 𝐾𝐶𝐻 + 𝟐 𝐶𝐶𝐶𝐻

+ 𝟑 𝐶𝐻

+

𝟕 𝐻

𝑂

𝒄

)

18,25

𝑔

𝐻𝐶𝐻 ∙

_36,5

1

𝑚𝑚𝐻

_𝑔

𝐻𝐶𝐻

_𝐻𝐶𝐻

∙

₁₄

3

𝑚𝑚𝐻

_𝑚𝑚𝐻

𝐶𝐻

_𝐻𝐶𝐻

=

𝟎

,

𝟏𝟎𝟕

𝒎𝒎𝒎

𝑪𝒎

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N

(g) +

3

H

(g)

⇄

2

NH

(g)

Moles iniciales 4 12 0

Moles equilibrio 4 - x 12 - 3x 2x

Concentraciones en el

equilibrio 4 −₁₀ x 12 ₁₀− 𝟑x 𝟐₁₀x

a) Puesto que en el equilibrio hay 0,8 moles de NH3, podemos afirmar que: 0,8 = 2x, por lo

tanto x = 0,4 y ya podemos sacar el número de moles de H2 (g) y de N2 (g) en equilibrio y Kc:

𝑚𝑚𝐻𝑒𝑚𝑒𝑒𝑁2= 4− 𝑥 =𝟑,𝟔𝒎𝒎𝒎 𝐾𝑐= [𝑁𝐻3]𝑒𝑒 2 [𝑁2 ]𝑒𝑒∙[𝐻2 ]𝑒𝑒3= � 0,8 ₁₀ �2 �3,6 ₁₀� ∙ �10,8₁₀ �3 =𝟎,𝟎𝟏𝟏𝟏 𝑚𝑚𝐻𝑒𝑚𝑒𝑒𝐻2= 12− 3𝑥=𝟏𝟎,𝟖𝒎𝒎𝒎 𝑚𝑚𝐻𝑒𝑚𝑒𝑒𝑁𝐻3= 2𝑥=𝟎,𝟖𝒎𝒎𝒎 𝒃) 𝐾𝑝= 𝐾𝑐· (𝑅𝑅)∆𝑛= 0,0141 ·�0,082𝑎𝑎𝑚 ∙ 𝐿_{𝑚𝑚𝐻 ∙ 𝐾}· 1000 𝐾� −2 =𝟐,𝟎𝟎𝟎·𝟏𝟎−𝟔

Moles totales en equilibrio: 𝟑,𝟔+𝟏𝟎,𝟖+𝟎,𝟖=𝟏𝟏,𝟐𝒎𝒎𝒎 𝑃𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 =𝒏𝑻𝒎𝑻𝑻𝒎_𝑉·𝑅·𝑅=(𝟏𝟏,𝟐)∙ 0,082 ₁₀ ∙1000=𝟏𝟐𝟏,𝟔𝟏𝑻𝑻𝒎

c) Presiones parciales de los componentes en el equilibrio

𝑃𝑁2= 𝒏𝑁2∙ 𝑅 ∙ 𝑅 𝑉 = (𝟑,𝟔)∙ 0,082 ∙1000 10 =𝟐𝟎,𝟏𝟐𝑻𝑻𝒎 𝑃𝐻2 = 𝒏𝐻2∙ 𝑅 ∙ 𝑅 𝑉 = (𝟏𝟎,𝟖)∙ 0,082 ∙1000 10 =𝟖𝟖,𝟏𝟔𝑻𝑻𝒎 𝑃𝑁𝐻3= 𝒏𝑁𝐻3∙ 𝑅 ∙ 𝑅 𝑉 = (𝟎,𝟖)∙ 0,082 ∙1000 10 =𝟔,𝟏𝟔𝑻𝑻𝒎

Academia Osorio - Preparación Experta de Química para Selectividad - Una Química Para Todos Contacto: Twitter: @quimicapau Correo: [email protected] Teléfono: 644886259 a)Configuraciones electrónicas de cada elemento:

A: 1s2_2s2

B: 1s2_2s2_2p5

C: 1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_4s2_3d10_4p5

D: 1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_4s2_3d10_4p6

E: 1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_4s2_3d10_4p6_5s1

b)Justificamos la veracidad o falsedad de las afirmaciones:

b.1) Falso. El gran número de capas electrónicas de E y su tendencia a perder electrones para ganar estabilidad hace que se requiera menos energía para arrancar un electrón en E que en A. Por lo tanto, la primera energía de ionización de E es menor que la de A.

b.2) Falso. Aunque es cierto que D es un gas noble, el elemento E es un metal perteneciente al grupo de los alcalinos (grupo 1).

b.3) Verdadero. Al estar en el mismo periodo pero tener el elemento B mayor Z (mayor carga nuclear), este tendrá mayor tendencia que A a aceptar un electrón para formar un anión y así adquirir la configuración estable de gas noble (hablando siempre en valor absoluto).

b.4) Verdadero. Al estar en el mismo grupo pero tener el elemento C mayor número de capas electrónicas, este tendrá mayor radio atómico.

Academia Osorio - Preparación Experta de Química para Selectividad - Una Química Para Todos Contacto: Twitter: @quimicapau Correo: [email protected] Teléfono: 644886259 Al ceder un protón, los ácidos enunciados darán lugar a las siguientes bases conjugadas: HCN → CN-

HCO3- → CO32-

NH4+ → NH3

HCl → Cl-

Para la fórmula molecular C5H12O formulamos y nombramos dos isómeros de:

a) Cadena: Pentan-1-ol 3-Metilbutan-1-ol CH2OH – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 CH2OH – CH2 – CH– CH3 CH3 b) Función:

Pentan-1-ol Etilpropil éter

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𝐻𝐻 +

𝐻

𝑂

⇄

𝐻

+ 𝐻

𝑂

Una disociación del 0,5% significa que𝜶= 𝟏 ∙ 𝟏𝟎−𝟑_{y de esta manera podemos obtener x:}

∝ =𝐶𝑚𝐶𝐶𝑒𝐶𝑎𝐶𝑎𝐶𝐶_{𝐶𝑚𝐶𝐶𝑒𝐶𝑎𝐶𝑎𝐶𝐶}ó_ó𝐶_𝐶𝑑𝐶𝑚𝑚𝐶𝐶𝑎𝑑𝑎_{𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑎𝐻 (𝐶} (𝑥) 𝑇) → 𝒙= 𝐶𝑇· ∝ = 0,3 · 5∙10 −3_{= 𝟏,𝟏 ∙ 𝟏𝟎}−𝟑_𝑴 𝑻) 𝑲𝑻 = [𝐻 −_{]∙ [𝐻} 3𝑂+] [𝐻𝐻 ] = 𝑥 ∙ 𝑥 0,3− 𝑥= (1,5 ∙10−3₎2 0,3−1,5 ∙10−3= 𝟕,𝟏𝟑·𝟏𝟎−𝟔 𝒃) 𝒑𝒑=−log [𝐻3𝑂+] =−log (1,5 ∙10−3) = 𝟐,𝟖𝟐

𝒄) [𝒑𝑯]_𝒆𝒆=𝟎,𝟑 − 𝒙= 𝟎,𝟐𝟎𝟖𝟏𝑴 (Aunque al no ser ion disuelto, no haría falta calcularlo)

[𝑯−_]

Academia Osorio - Preparación Experta de Química para Selectividad - Una Química Para Todos Contacto: Twitter: @quimicapau Correo: [email protected] Teléfono: 644886259 a) Los cuatro primeros alcanos son:

Metano: CH4 (Fórmula molecular: CH4)

Etano: CH3 – CH3 (Fórmula molecular: C2H6)

Propano: CH3 – CH2 – CH3 (Fórmula molecular: C3H8 )

Butano: CH3 – CH2 – CH2 – CH3 (Fórmula molecular: C4H10)

b)Reacciones de combustión de los alcanos anteriores: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

C2H6 + 𝟕_𝟐 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

C4H10 + 𝟏𝟑_𝟐 O2 → 4 CO2 + 5 H2O

c) Estructura e hibridación del carbono del primer alcano (metano):

Configuración electrónica del C como átomo central: 1s2 _2s2_2p2

Promoción

2s 2p 2s 2p

2s 2p

No usa los orbitales puros “s” ni “p” sino una combinación de ambos. De esta manera, se forman 4 orbitales híbridos“sp3_{” idénticos}

para solapar con cada uno de los H.

Academia Osorio - Preparación Experta de Química para Selectividad - Una Química Para Todos Contacto: Twitter: @quimicapau Correo: [email protected] Teléfono: 644886259 Justificamos la veracidad o falsedad sobre las afirmaciones relacionadas con la velocidad: a)Verdadero. Un catalizador disminuye la energía de activación del sistema, lo que implica un aumento del valor de K como demuestra la ecuación de Arrhenius 𝐾 =𝐴·𝑒−𝐸𝑇�𝑅𝑇

con el consiguiente aumento de la velocidad de la reacción.

b)Falso. La velocidad varía con las concentraciones de los reactivos, que van disminuyendo y agotándose a medida que trascurre la reacción. Por lo tanto, no permanece constante.

c)Verdadero. Por el signo negativo asociado al exponente 𝐸𝑎�_𝑅𝑅 de la ya citada ecuación de Arrhenius, un aumento de la temperatura implica un aumento de K con lo que se produce un aumento en la velocidad de la reacción.

d) Falso. La velocidad de reacción es el cambio que experimenta la concentración de un reactivo o de un producto con respecto al tiempo. Por tanto, las unidades son: 𝒎𝒎𝒎�_{𝑳 ∙ 𝒔}

CO (g) + Cl2 (g) ⇄ COCl2 (g)

Según el principio de Le Chatelier: “Cuando un sistema en equilibrio es perturbado desde el exterior modificando sus condiciones, se desplazará en el sentido (reactivos o productos) que

tienda a contrarrestar dicha perturbación”. De esta manera, al adicionar CO (g) al sistema en

equilibrio, el sistema se desplazará hacia → para compensar dicha adición de manera que: a)Aumentará la concentración de COCl2 (g) una vez se haya alcanzado el nuevo equilibrio.

b)No producirá ningún cambio sobre la constante de equilibrio, ya que su valor depende de la temperatura y el enunciado especifica que ésta se mantiene sin variación.

Academia Osorio - Preparación Experta de Química para Selectividad - Una Química Para Todos Contacto: Twitter: @quimicapau Correo: [email protected] Teléfono: 644886259 Plantearemos las semirreacciones de oxidación y reducción tal y como nos indica el enunciado.

Si el potencial final sale positivo, será espontáneo ya que ∆G será negativa → ∆G = -n·F· E

𝑻) 𝑆𝑒𝑚𝐶𝐶𝐶𝑒𝑎𝐶𝐶𝐶ó𝐶𝑑𝑒𝐶𝑒𝑑𝑟𝐶𝐶𝐶ó𝐶: 1₂𝐶𝐻2+ 1𝑒−→ 𝐶𝐻− 𝐸°= +1,36 𝑉 𝑆𝑒𝑚𝐶𝐶𝐶𝑒𝑎𝐶𝐶𝐶ó𝐶𝑑𝑒𝑚𝑥𝐶𝑑𝑎𝐶𝐶ó𝐶: 𝐻𝑒2+_{→ 𝐻𝑒}3+_{+ 1𝑒}− _𝐸°_{= − 0,77 𝑉} 𝐻𝑒2+₊ 1 2𝐶𝐻2→ 𝐻𝑒3+ +𝐶𝐻− 𝑬° = + 𝟎,𝟏𝟎𝑽 Espontánea 𝒃)𝑆𝑒𝑚𝐶𝐶𝐶𝑒𝑎𝐶𝐶𝐶ó𝐶𝑑𝑒𝐶𝑒𝑑𝑟𝐶𝐶𝐶ó𝐶: 1₂𝐵𝐶2+ 1𝑒−→ 𝐵𝐶− 𝐸° = +0,54 𝑉 𝑆𝑒𝑚𝐶𝐶𝐶𝑒𝑎𝐶𝐶𝐶ó𝐶𝑑𝑒𝑚𝑥𝐶𝑑𝑎𝐶𝐶ó𝐶: 𝐻𝑒2+_{→ 𝐻𝑒}3+_{+ 1𝑒}− _𝐸° _{= − 0,77 𝑉} 𝐻𝑒2+₊ 1 2𝐵𝐶2→ 𝐻𝑒3+ +𝐵𝐶− 𝑬° = −𝟎,𝟐𝟑𝑽 NO Espontánea