PRUEBA DE ACCESO Y ADMISIÓN A LA

UNIVERSIDAD

CURSO 2017-2018

QUÍMICA

Instrucciones: a) Duración: 1 hora y 30 minutos.

b) Elija y desarrolle una opción completa, sin mezclar cuestiones de ambas. Indique, claramente, la opción elegida.

c) No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número.

d) Se podrá responder a las preguntas en el orden que desee.

e) Puntuación: Cuestiones (nº 1, 2, 3 y 4) hasta 1,5 puntos cada una. Problemas (nº 5 y 6) hasta 2 puntos cada uno.

f) Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción en las respuestas y la capacidad de síntesis.

g) Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables, gráficas ni con capacidad para almacenar o transmitir datos.

OPCIÓN A 1.- Formule o nombre los siguientes compuestos: a) Óxido de hierro(III); b) Hipoclorito de sodio; c) Pentanal; d) H2S; e) Ca(NO2)2; f) CH3CONH2 2.- Sean los elementos cuyas configuraciones electrónicas son A = 1s2 2s2; B = 1s2 2s2 2p1; C = 1s2 2s2 2p5. Justifique cuál de ellos tiene: a) Menor radio. b) Mayor energía de ionización. c) Menor electronegatividad. 3.- Explique, en función del tipo de enlace, las siguientes afirmaciones: a) El cloruro de sodio tiene un punto de fusión de 800ºC, en cambio, el Cl2 es un gas a temperatura ambiente. b) El diamante no conduce la corriente eléctrica mientras que el níquel sí lo hace. c) La temperatura de fusión del agua es menor que la del cobre. 4.- Dados los siguientes reactivos HI, I2, H2/catalizador, NaOH y H2O/H2SO4, ¿cuál de ellos sería el adecuado

para obtener CH3-CH2-CH2-CH(OH)-CH3 en cada caso? Escriba la reacción correspondiente: a) A partir de CH2=CH-CH2-CH2-CH3

b) A partir de CH3-CH2-CH2-CH(I)-CH3

c) A partir de CH3-CH=CH-CH(OH)-CH3 5.- Se añade el mismo número de moles de CO2 que de H2 en un recipiente cerrado de 2 L que se encuentra a 1259 K, estableciéndose el siguiente equilibrio: H2 (g) + CO2 (g) H2O (g) + CO (g) Una vez alcanzado el equilibrio, la concentración de CO es 0,16 M y el valor de KC es 1,58. Calcule:

a) Las concentraciones del resto de los gases en el equilibrio. b) La presión total del sistema en el equilibrio. Dato: R = 0,082 atm·L·mol−1·K−1

6.- Se lleva a cabo la electrolisis de ZnBr2 fundido. a) Calcule cuánto tiempo tardará en depositarse 1 g de Zn si la corriente es de 10 A. b) Si se utiliza la misma intensidad de corriente en la electrolisis de una sal fundida de vanadio y se depositan 3,8 g de este metal en 1 h, ¿cuál será la carga del ion vanadio en esta sal? Datos: F = 96500 C/mol. Masas atómicas relativas V=50,9; Zn=65,4

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Los elementos que nos dan son: mismo período de la tabla periódica.

Be 1s 2 2s 2 ; B 1s 2 2s 2 2p1 ; F 1s 2 2s 2 2p 5 que están en el

a) En el periodo disminuye el radio atómico ya que va aumentando la carga nuclear y los protones atraen con más fuerza a los electrones. Por lo tanto, el elemento de menor radio es el flúor.

b) La energía o potencial de ionización es la energía que se debe suministrar a un átomo neutro, gas y en estado fundamental parar arrancarle el electrón más externo, convirtiéndolo en un ión positivo.

En los periodos aumenta hacia la derecha, debido a que al situarse los electrones en el mismo nivel enérgetico y aumentar los protones, estos son atraídos más fuertemente por el núcleo y, por lo tanto, es más difícil arrancarlos. Por ello, el elemento con mayor energía de ionización será el flúor.

c) La electronegatividad es la medida de la fuerza con que un átomo atrae el par de electrones que comparte con otro en un enlace covalente. Y en los periodos crece de izquierda a derecha, por lo tanto, el elemento de menor electronegatividad es el berilio.

Sean los elementos cuyas configuraciones electrónicas son A 1s 2 2s 2 ; B 1s 2 2s 2 2p 1 ; C 1s 2 2s 2 2p 5

Justifique cuál de ellos tiene: a) Menor radio. b) Mayor energía de ionización. c) Menor electronegatividad.

a) El NaCl es un compuesto iónico, mientras que el cloro es una sustancia covalente molecular. Las fuerzas electrostáticas que existen entre los iones Na y Cl en el NaCl son mucho mayores que las fuerzas de Van der Waals que existen entre las moléculas de cloro. Por lo tanto, el punto de fusión del NaCl es mucho mayor que el del cloro.

b) El diamante es una sustancia covalente atómica, en la que los electrones forman parte del enlace y, por lo tanto, al no poderse desplazar no conduce la corriente eléctrica. El níquel es un metal y los electrones se mueven con libertad alrededor de los cationes, por lo tanto, tiene una alta conductividad eléctrica.

c) Las fuerzas de atracción que existen entre las moléculas de agua (Van der Waals y enlaces de hidrógeno) hace que tenga puntos de fusión mayor que las demás sustancias moleculares, sin embargo, es mucho menor que el que tiene el cobre metal, en donde las fuerzas entre los electrones y los cationes son muy grandes.

Explique, en función del tipo de enlace, las siguientes afirmaciones: a) El cloruro de sodio tiene un punto de fusión de 800ºC, en cambio, el Cl 2 es un gas a

temperatura ambiente. b) El diamante no conduce la corriente eléctrica mientras que el níquel sí lo hace. c) La temperatura de fusión del agua es menor que la del cobre.

2 2 2 3 3 2 2 3

3 2 2 3

3 3

a) CH CH CH CH CH

H 2O/ H 2SO 4 CH CH(OH) CH CH CH

b) CH CH CH CHI CH NaOH CH 3 CH 2 CH 2 CH(OH) CH 3

a) CH CH CH CH(OH) CH H 2 /Catalizador

CH CH CH CH(OH) CH 3 2 2 3

Dados los siguientes reactivos HI,I 2 , H 2 / catalizador, NaOH y H 2O/ H 2SO 4 , ¿cuál de ellos

sería el adecuado para obtener CH 3 CH 2 CH 2 CH(OH) CH 3 en cada caso? Escriba la

reacción correspondiente: a) A partir de CH 2 CH CH 2 CH 2 CH 3

b) A partir de CH 3 CH 2 CH 2 CH(I) CH 3

c) A partir de CH 3 CH CH CH(OH) CH 3

1'58

2

2

a) H 2 (g)

CO 2 (g) H 2O(g)

CO(g)

inicialmente n n 0 0

equilibrio n x n x x x

Según el enunciado CO 0 '16 x

x 0 '32 moles 2

CO H Ox x

2

K 2 1'58 2 2 0 '32 0 '32 n 0 '57

CO 2 H 2 n x n x (n 0 '32) 2

2 2 n 0 '32

Luego, la concentración en el equilibrio de cada especie es:

CO H 2O 0 '32

0 '16 mol / L

CO 2 H 2 0 '57 0 '32

0 '125 mol / L

b) Calculamos el número total de moles en el equilibrio

n T n x n x x x 2n 2 0'57 1'14

Calculamos la presión total

PT n T R T

1'14 0 '082 1259

58'85 atm V 2

Se añade el mismo número de moles de CO 2 que de H 2 en un recipiente cerrado de 2 L que se

encuentra a 1259 K, estableciéndose el siguiente equilibrio: H 2 (g) CO 2 (g) H 2O(g) CO(g)

Una vez alcanzado el equilibrio, la concentración de CO es 0,16 M y el valor de K c es 1,58.

Calcule: a) Las concentraciones del resto de los gases en el equilibrio. b) La presión total del sistema en el equilibrio. Dato: R 0'082 atm L mol 1 K 1

C

a) La semireacción que tiene lugar es: Zn 2 2 e Zn

Aplicamos la 2ª ley de Faraday.

65' 4 10 t

1 2 t 295'11 segundos 96500

b) Aplicamos la 2ª ley de Faraday. 50 '9

10 3600 3'8 c c 5

96500

Luego, la carga del ión vanadio es 5

Se lleva a cabo la electrolisis de ZnBr 2 fundido.

a) Calcule cuánto tiempo tardará en depositarse 1 g de Zn si la corriente es de 10 A. b) Si se utiliza la misma intensidad de corriente en la electrolisis de una sal fundida de vanadio y se depositan 3,8 g de este metal en 1 h, ¿cuál será la carga del ion vanadio en esta sal? Datos: F 96500 C / mol . Masas atómicas relativas V 50'9 ; Zn 65'4

PRUEBA DE ACCESO Y ADMISIÓN A LA

UNIVERSIDAD

CURSO 2017-2018

QUÍMICA

Instrucciones: a) Duración: 1 hora y 30 minutos.

b) Elija y desarrolle una opción completa, sin mezclar cuestiones de ambas. Indique, claramente, la opción elegida.

c) No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número.

d) Se podrá responder a las preguntas en el orden que desee.

e) Puntuación: Cuestiones (nº 1, 2, 3 y 4) hasta 1,5 puntos cada una. Problemas (nº 5 y 6) hasta 2 puntos cada uno.

f) Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción en las respuestas y la capacidad de síntesis.

g) Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables, gráficas ni con capacidad para almacenar o transmitir datos.

OPCIÓN B 1.- Formule o nombre los siguientes compuestos: a) Yoduro de cobre(I); b) Fosfato de magnesio; c) Hexano-2,4-diona; d) Ni2O3; e) AgBrO3; f) CH3CH=C(CH3)CH3 2.- La configuración electrónica del último nivel energético de un elemento es 4s2 4p3. De acuerdo con este dato: a) Deduzca, justificadamente, la situación de dicho elemento en la Tabla Periódica. b) Escriba una de las posibles combinaciones de números cuánticos para su electrón diferenciador. c) Indique, justificadamente, dos posibles estados de oxidación de este elemento. 3.- Indique, razonadamente, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Se puede aumentar la solubilidad del AgCl añadiendo HCl a la disolución. b) El producto de solubilidad de una sal es independiente de la concentración inicial de la sal que se disuelve. c) La solubilidad de una sal tiene un valor único. 4.- Para el compuesto CH3-CH2-CHOH-CH3 escriba: a) Un isómero de posición. b) Un isómero de función. c) Un isómero de cadena. 5.- Una disolución acuosa de hidróxido de potasio (KOH) de uso industrial tiene una composición del 40% de riqueza en masa y una densidad de 1,515 g/mL. Determine, basándose en las reacciones químicas correspondientes: a) La molaridad de esta disolución y el volumen necesario para preparar 10 L de disolución acuosa de pH=13. b) El volumen de una disolución acuosa de ácido perclórico (HClO4) 2 M necesario para neutralizar 50 mL de la disolución de KOH de uso industrial. Datos: Masas atómicas relativas K=39; H=1; O=16 6.- El permanganato de potasio (KMnO4), en medio ácido sulfúrico (H2SO4), reacciona con el peróxido de hidrógeno (H2O2) dando lugar a sulfato de manganeso(II) (MnSO4), oxígeno (O2), sulfato de potasio (K2SO4) y agua. a) Ajuste las reacciones iónica y molecular por el método del ion-electrón. b) ¿Qué volumen de O2 medido a 900 mmHg y 80ºC se obtiene a partir de 100 g de KMnO4? Datos: R = 0,082 atm·L·mol−1·K−1. Masas atómicas relativas Mn=55; K=39; O=16

a)

b)

c)

d)

e)

f)

a) El número cuántico principal, n, es cuatro, por lo tanto, es un elemento del 4º periodo. Como tiene 3 electrones en el orbital 4p, es un elemento del grupo 15. Con lo cual el elemento es el arsénico.

b) Una de las posibles combinaciones de números cuánticos es:

4,1, 1, 1

2

c) Puede tener estado de oxidación oxidación 3 , si gana 3 electrones.

3 si cede los 3 electrones del orbital 4p, o bien, estado de

La configuración electrónica del último nivel energético de un elemento es 4s 2 4p 3 . De acuerdo con este dato: a) Deduzca, justificadamente, la situación de dicho elemento en la Tabla Periódica. b) Escriba una de las posibles combinaciones de números cuánticos para su electrón diferenciador. c) Indique, justificadamente, dos posibles estados de oxidación de este elemento.

a) Falsa.

El equilibrio de solubilidad es: AgCl Cl

Al añadir HCl, estamos añadiendo el ión Cl , entonces el equilibrio, según el principio de Le Chatelier, se desplaza a la izquierda para compensar el aumento de la concentración del ión añadido, con lo cual disminuye la solubilidad.

b) Verdadera

Sólo depende de las concentraciones de los iones y no de la sal:

AgCl Cl . La expresión del producto de solubilidad es: K S Ag

Cl

c) Falsa.

La solubilidad depende de la temperatura y, en general, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura.

Indique, razonadamente, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Se puede aumentar la solubilidad del AgCl añadiendo HCl a la disolución. b) El producto de solubilidad de una sal es independiente de la concentración inicial de la sal que se disuelve. c) La solubilidad de una sal tiene un valor único.

Ag

Ag

a) Isómeros de posición son aquellos que, teniendo el mismo esqueleto carbonado, se distinguen en la posición que ocupa el grupo funcional.

CH3 CH 2 CH 2 CH 2OH Butan-1-ol

b) Isómeros de función son los compuestos que, a pesar de tener la misma fórmula molecular, poseen grupos funcionales diferentes.

CH3 CH 2 O CH 2 CH 3 Dietiléter

c) Isómeros de cadena son aquellos que difieren en la colocación de los átomos de carbono.

CH3 C(CH 3 )OH CH3 Metilpropan-2-ol

Para el compuesto CH 3 CH 2 CHOH CH 3 escriba:

a) Un isómero de posición. b) Un isómero de función. c) Un isómero de cadena.

a) Calculamos la molaridad de la disolución 1515 0 ' 4

M moles

56 10 '82 M volemen(L) 1

Como el KOH es una base fuerte estará totalmente disociada, luego:

pH 13 pOH 1 OH

10 1

Calculamos el volumen necesario:

V M V' M' V 10 '82 10 10 1 V 0 '0924 L 92 ' 4 mL

b) Le reacción de neutralización es:

HClO 4 KOH KClO 4 H 2O

Calculamos el volumen necesario:

Va Ma Vb Mb Va 2 10'82 0'05 V 0'2705 L 270'5 mL

Una disolución acuosa de hidróxido de potasio ( KOH ) de uso industrial tiene una composición del 40% de riqueza en masa y una densidad de 1,515 g/mL. Determine, basándose en las reacciones químicas correspondientes: a) La molaridad de esta disolución y el volumen necesario para preparar 10 L de disolución acuosa de pH 13 . b) El volumen de una disolución acuosa de ácido perclórico ( HClO 4 ) 2 M necesario para

neutralizar 50 mL de la disolución de KOH de uso industrial. Datos: Masas atómicas relativas H 1 ; O 16 ; K 39

a) 2 (MnO 8H 5e Mn 2 4 H O)

4 2

5 (H 2O 2 2 e O 2 2 H )

2 MnO 16 H 5H O 2 Mn 2 8H O 5O 10 H 4 2 2 2 2

Simplificando y pasando a la reacción molecular, se tiene:

2 KMnO 4 3H 2SO 4 5H 2O 2 2 MnSO 4 8H 2O 5O 2 K 2SO 4

b) Por la estequiometría de la reacción, vemos que:

100 g KMnO 4

5 moles O 2 2 158 g KMnO

1'58 moles O 2

V n R T

1'58 0 '082 353

38 '62 L de O

P 900 2

760

El permanganato de potasio ( KMnO 4 ), en medio ácido sulfúrico ( H 2SO 4 ), reacciona con el

peróxido de hidrógeno ( H 2O 2 ) dando lugar a sulfato de manganeso(II) ( MnSO 4 ), oxígeno (

O 2 ), sulfato de potasio ( K 2SO 4 ) y agua.

a) Ajuste las reacciones iónica y molecular por el método del ion-electrón. b) ¿Qué volumen de O 2 medido a 900 mmHg y 80ºC se obtiene a partir de 100 g de KMnO 4 ?

Datos: R 0'082 atm L mol 1 K 1 . Masas atómicas relativas Mn 55 ; K 39 ; O 16

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