Examen de Química de Asturias 2025 (convocatoria extraordinaria)

Se muestran, a continuación, las configuraciones electrónicas de cuatro átomos en su estado fundamental:

$(1\text{s}{)}^2$; $(1\text{s}{)}^2(2\text{s}{)}^2(2\text{p}{)}^5$; $(1\text{s}{)}^2(2\text{s}{)}^2(2\text{p}{)}^6(3\text{s}{)}^1$; $(1\text{s}{)}^2(2\text{s}{)}^2(2\text{p}{)}^6(3\text{s}{)}^2(3\text{p}{)}^1$

a) Identifique, razonadamente, a qué grupo y a qué periodo de la tabla periódica pertenece cada uno de esos átomos. [2 puntos]

b) Justifique cuál es el átomo más electronegativo. [0,5 puntos]

a) Escriba las configuraciones electrónicas de los iones ${\text{Li}}^{+}$, ${\text{F}}^{-}$, ${\text{Na}}^{+}$, ${\text{Mg}}^{2+}$, ${\text{S}}^{2-}$ y ${\text{Cl}}^{-}$ en su estado fundamental. [1,5 puntos]

b) Considere los elementos boro, carbono y aluminio. Explique, razonadamente, cuál de los tres tiene: [1 punto]

b.1) mayor radio atómico. [0,25 puntos]

b.2) menor radio atómico. [0,25 puntos]

b.3) mayor energía de ionización. [0,25 puntos]

b.4) menor energía de ionización. [0,25 puntos]

a) Se muestran, a continuación, los diagramas de bandas de cinco materiales diferentes (las zonas sombreadas representan niveles ocupados). Clasifique, razonadamente, cada uno de los materiales como un conductor, un aislante o un semiconductor eléctrico. [1,25 puntos]



b) Se muestran, a continuación, las fórmulas estructurales desarrolladas de las vitaminas A y C. Justifique cuál de las dos es más soluble en agua. [0,5 puntos]





c) Ordene razonadamente, de menor a mayor punto de ebullición, los siguientes hidrocarburos: metano, etano y propano. ¿Qué tipo de fuerza existe entre las moléculas de dichos hidrocarburos? [0,75 puntos]

Represente las estructuras de Lewis de las siguientes especies, determine su geometría y, a partir de ella, la hibridación del átomo central.

Obtenga la variación de energía interna, $\mathrm{\Delta }U$, de un gas que:

a) absorbe 20 J en forma de calor, $Q$, y se expande realizando un trabajo, $W$, de 12 J. [1,25 puntos]

b) desprende 30 J en forma de calor, $Q$, y se comprime porque se realiza un trabajo, $W$, sobre él de 52 J. [1,25 puntos]

A $\mathrm{298,15}\text{ K}$, el valor de $K_{\text{sol}}$ («producto de solubilidad») para el ${\text{Ca(OH)}}_2$, un sólido poco soluble en agua, es $\mathrm{5,02}\cdot {10}^{-6}$. Calcule, a esa temperatura, la solubilidad, $s$, del ${\text{Ca(OH)}}_2$. [2,5 puntos]

A $25{}^{\circ }\text{C}$, el $\text{pH}$ de una disolución acuosa de ácido hipocloroso, $\text{HClO}$, es $\mathrm{4,05}$. Calcule cuántos moles de $\text{HClO}$ se emplearon para preparar $\mathrm{2,00}\text{ L}$ de dicha disolución. [2,5 puntos]

Dato: $K_{\text{a}}(\text{HClO},25{}^{\circ }\text{C})={10}^{-\mathrm{7,40}}$.

El clorato de potasio, ${\text{KClO}}_3$, reacciona con el hidróxido de cromo(III), ${\text{Cr(OH)}}_3$, en presencia de hidróxido de potasio, $\text{KOH}$ (reacción en medio básico), generándose, entre otras especies, los aniones cloruro, ${\text{Cl}}^{-}$, y cromato, ${\text{CrO}}_4^{2-}$.

a) Identifique el elemento que se reduce y sus estados de oxidación inicial y final. [0,25 puntos]

b) Escriba la semirreacción de reducción, en forma iónica, ajustada. [0,25 puntos]

c) Identifique el elemento que se oxida y sus estados de oxidación inicial y final. [0,25 puntos]

d) Escriba la semirreacción de oxidación, en forma iónica, ajustada. [0,25 puntos]

e) Escriba la reacción de oxidación-reducción, en forma iónica, ajustada. [0,75 puntos]

f) Escriba la reacción de oxidación-reducción, en forma molecular, ajustada. [0,75 puntos]

a.1) ¿Qué nombre recibe el compuesto que se forma al hacer reaccionar con una disolución acuosa de ácido sulfúrico, ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$, el 1-metilciclohexeno? [0,25 puntos]

a.2) Escriba la fórmula estructural desarrollada de dicho compuesto. [0,25 puntos]

a.3) ¿Qué tipo de reacción ha tenido lugar? [0,5 puntos]

b) Nombre, siguiendo las normas vigentes de la IUPAC (nomenclatura sustitutiva), los siguientes compuestos: [1,5 puntos]

La constante de velocidad, $k$, de una reacción química se duplica cuando la temperatura aumenta desde $\mathrm{15,00}$ hasta $\mathrm{25,00}{}^{\circ }\text{C}$.

a) Calcule la energía de activación, $E_{\text{A}}$, de la reacción. [1,25 puntos]

b) Si $k=\mathrm{1,20}\cdot {10}^{-2}\text{ L}{\text{mol}}^{-1}{\text{s}}^{-1}$ a $\mathrm{25,00}{}^{\circ }\text{C}$, calcule el valor de $k$ a $\mathrm{100,00}{}^{\circ }\text{C}$. [1,25 puntos]

Dato: $R=\mathrm{8,314}472\text{ J}{\text{K}}^{-1}{\text{mol}}^{-1}$.