Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11

Curso 2º BAC Asignatura QUÍMICA Evaluación Fecha 23-03-2015 Profesor Carmen Jiménez Alonso Recuperación 2º EVAL. En cada pregunta constará la puntuación máxima que el alumno puede conseguir y se archivará un modelo de este examen.

1ª Pregunta.- (2p) El sulfato de plata es una sal insoluble en agua.

a) Formule el equilibrio heterogéneo de disociación. b) Escriba la expresión de la constante del equilibrio de solubilidad (Ks) y su relación con

la solubilidad molar (s) c) Sabiendo que el valor de la solubilidad es 1,5 · 10-2 mol·L-1, calcule el valor de Ks. d) Razone si esta sal se disolverá más o menos cuando en el agua hay además sulfato

sódico SOLUCIÓN

a) Ag2SO4 (s) 2 Ag+ (ac) + SO42- (ac)

S 2S S b) Ks = [Ag+]2 · [SO4

2-] Ks = (2S)2 · S Ks = 4S3 c) Ks = 4 · (1,5 · 10-2)3 Ks = 1,35 · 10-5 d) Ag2SO4 (s) 2 Ag+ (ac) + SO4

2- (ac) Na2SO4 2 Na+ (ac) + SO4

2- (ac) ION COMÚN Al tener el ion sulfato en común, el equilibrio se desplazará hacia la izquierda para anular el efecto del aumento de concentración (Le Chatelier), por tanto se formara mas sal Ag2SO4 que al ser insoluble precipitará, por tanto, se disolverá menos.

2ª Pregunta.- (2p) Dado el equilibrio: C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g), justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) La expresión de la constante de equilibrio Kp es: Kp = P(CO) · P(H2)/ {p(C) · p(H2O)} b) Al añadir más carbono, el equilibrio se desplaza hacia la derecha c) En esta reacción el agua actúa como oxidante. d) El equilibrio se desplaza hacia la izquierda cuando aumenta la presión del sistema.

SOLUCIÓN

a) FALSO. Es un equilibrio heterogéneo y por tanto en la constante solo intervienen los gases, por tanto la constante será: Kp = P(CO) · P(H2)/ p(H2O).

b) FALSO. El C es sólido y no influye en el equilibrio. c) CIERTO. 2 H+ + H2O + 2 e- H2 + H2O. Como se ve en el proceso actúa como

oxidante ya que capta electrones y se reduce a H2. d) CIERTO. En los reactivos hay un mol de gas y en los productos hay dos moles de gas,

por tanto al aumentar la presión el equilibrio se desplaza hacia donde menos moles de gas hay, es decir, hacia la izquierda.

Nombre del alumno

Página 1 de 4

Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11

3ª Pregunta.- (2p) Dadas las constantes de acidez de las especies químicas CH3COOH; HF; HSO4

- y NH4+

a) Ordene las cuatro especies químicas de mayor a menor acidez. Razone respuesta b) Escriba sus correspondientes reacciones de disociación ácida en disolución acuosa. c) Identifique sus bases conjugadas y ordénelas de mayor a menor basicidad. d) Escriba la reacción de transferencia protónica entre la especie química más ácida y la

base conjugada más básica. DATOS: Ka(CH3COOH)=1,8 ·10-5; Ka(HF)=7,2 ·10-4; Ka(HSO4

-)=1,2 ·10-2; Ka(NH4+)=5,5 ·10-10

SOLUCIÓN a) Cuanto más alto es el valor de la Ka, mayor es la fortaleza del ácido puesto que es

más alta su ionización (disociación). Como nos dice el enunciado que ordenemos de mayor a menor acidez, es decir, de más ácido a menos ácido, tendremos:

HSO4- > HF > CH3COOH > NH4

+

1,2 ·10-2 > 7,2 ·10-4>1,8 ·10-5>5,5 ·10-10

b) HSO4- + H2O SO4

2- + H3O+ HF + H2O F- + H3O+ CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ NH4

+ + H2O NH3 + H3O+

c) Las bases conjugadas de estos ácidos son: SO42-; F-; CH3COO- y NH3. Como sus

fortalezas son inversas (Kb = Kw/Ka), cuanto más fuerte es el ácido más débil es su base conjugada y como nos piden que las ordenemos de mayor a menor basicidad, es decir, de más básica a menos básica, tendremos: NH3> CH3COO- >F- >SO4

2-

d) HSO4- + NH3 SO4

2- + NH4+

4ª Pregunta.- (2p) Se tienen 2,125 g de amoniaco en 625 ml de disolución, sabiendo que la Kb tiene un valor de 1,8 · 10 –5.

a) Calcule el pH de la disolución. b) Calcular el grado de ionización para el amoniaco acuoso. c) Si se neutralizan 20 ml de la disolución de amoniaco con una disolución 0,15 M de

ácido clorhídrico, indique el volumen de la disolución de HCL que se tendrá que utilizar

d) Compare la basicidad del amoniaco con la de las bases que se indican, formulando y ordenando los compuestos en sentido creciente de basicidad: metilamina (pKb = 3,30); dimetilamina (pKb = 3,13)

DATO: M. atm N = 14; H = 1 SOLUCIÓN

2,125/17 a) Calculamos la molaridad: M = = 0,2 M

0,625 NH3 + H2O NH4

+ + OH-

0,2 – x x x

Página 2 de 4

Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11

El valor de x se puede despreciar, ya que la Kb lo permite.

[ NH4

+] · [H3O+] x2

Kb = 1,8 · 10 –5 = x = 1,89 ·10-3 M = [OH-] [NH3] 0,2

pOH = -log 1,89 · 10-3 = 2,72 pH = 14 – 2,72 = 11,28

b) 0,2 M 1,89 · 10-3 se disocia x 1,89 · 10-3 1 M α α = = =9,45 · 10-3 M 0,2

c) NH3 + HCL NH4

+ + Cl- Reacción mol a mol

0,2 M 0,15 M

20 ml V?? n NH3 0,004 0,2 M = n NH3 = 0,004 = n HCL; 0,15 = ; V = 0,0266 L = 26,6 ml 0,020 V

d) Metilamina = CH3-NH2; Dimetilamina = CH3-NH-CH3

Kb (metilamina) = -log PKb Kb = 5,01·10-4 Kb (dimetilamina) = -log PKb Kb = 7,41·10-4

Cuanto mayor es Kb mayor será la fortaleza de la base, como nos piden ordenar en sentido creciente de basicidad, es decir, de menos a más básico, tendremos: NH3 < metilamina < dimetilamina 5ª Pregunta.-(2p) En un recipiente de 5 L se introducen 3,2 g de COCl2 a 300 K. Cuando se alcanza el equilibrio COCl2 (g) CO (g) + Cl2 (g), la presión final es de 180 mm Hg. Calcule:

a) Las presiones parciales de los tres gases en el equilibrio. b) Las constantes de equilibrio Kp y Kc

SOLUCIÓN

a) MM COCL2 = 99 g·mol-1 moles = 3,2/99 = 0,032 moles

COCl2 (g) CO (g) + Cl2 (g)

Moles equilibrio 0,032 – x x x moles totales equilibrio = 0,032-x+x+x= 0,032+x

Por otro lado si aplicamos PT · V = nT ·R · T, podemos también sacar los moles totales en el Equilibrio: 180/760 · 5 = nT 3 0,082 · 300; nT = 0,048.

Página 3 de 4

Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11

Si ahora igualamos ambos datos tenemos: 0,032+x =0,048; x = 0,016 moles. Por tanto

COCl2 (g) CO (g) + Cl2 (g)

0,032-0,016 0,016 0,016

0,016

Como tienen los mismos moles (equimolares), tendrán las mismas presiones. Utilizando la fórmula Pi = Xi · PT , tenemos

0,016 P COCl2 = · 0,023 atm = 0,079 atm = PCO = P CL2

0,048 b)

PCO · PCl2 0,079 atm · 0,079 atm Kp = = = 0,079 atm P COCl2 0,079 atm

Kc = Kp · (R T)-An; Kc = 0,079 (0,082 · 300)-1; Kc = 3,2 · 10-3 mol·L-1

Página 4 de 4