Examen de Química de Cantabria 2025 (convocatoria ordinaria)

Considere los pares de compuestos siguientes: (i) ${\text{NH}}_3$ y ${\text{PF}}_3$; (ii) ${\text{CCl}}_4$ y $\text{KCl}$; y responda a las siguientes tareas: [2 puntos]

a) Razone cuál tiene un punto de ebullición mayor en cada uno de los pares. [0,5 puntos]

b) Razone cuál(es) de los cuatro compuestos es soluble en agua y cuál(es) no lo son. [0,5 puntos]

c) Sabiendo que el Cl tiene un número atómico igual a 17, indique a qué grupo y periodo pertenece. [0,5 puntos]

d) Justifique si un electrón situado en un orbital 4f puede tener la siguiente serie de números cuánticos $(n,l,m,s)\mathrm{/}(3,2,-2,+1\mathrm{/}2)$. [0,5 puntos]

Datos: número atómico $(Z)$: $\text{H}=1$; $\text{C}=6$; $\text{N}=7$; $\text{F}=9$; $\text{P}=15$; $\text{Cl}=17$; $\text{K}=19$.

Realice las siguientes tareas: [2 puntos]

a) Para la molécula ${\text{PF}}_3$, razone la geometría que presenta y justifique el tipo de hibridación para el átomo central. [0,50 puntos]

b) Justifique cuántos pares de electrones no enlazantes presenta el fósforo en la molécula ${\text{PF}}_3$. [0,50 puntos]

c) Dada la siguiente configuración electrónica $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^4$, escriba un posible conjunto de números cuánticos $(n,l,m,s)$ para su electrón diferenciador. [0,50 puntos]

d) Justifique brevemente cuántos electrones de valencia, y cuántos electrones desapareados, tendrá el elemento del apartado c) en su estado fundamental. [0,50 puntos]

Datos: número atómico $(Z)$: $\text{F}=9$; $\text{P}=15$.

Se tiene una disolución de ácido peryódico $({\text{HIO}}_4)$, 0,1 M. Responda a las siguientes tareas: [2 puntos]

a) Calcule el pH de la disolución. [0,75 puntos]

b) Determine el volumen de la disolución del enunciado necesario para preparar 250 mL de disolución de ${\text{HIO}}_4$, 0,03 M. [0,5 puntos]

c) A 200 mL de la disolución del enunciado se le añaden 125 mL de hidróxido de sodio $(\text{NaOH})$ 0,16 M. Justifique si la disolución resultante tendrá carácter ácido, básico o neutro. [0,75 puntos]

Dato: $K_a({\text{HIO}}_4)=\mathrm{2,3}\times {10}^{-2}$.

Las entalpías de formación estándar del etano $({\text{C}}_2{\text{H}}_6)$, dióxido de carbono $({\text{CO}}_2)$ y agua líquida son $-\mathrm{84,7}$; $-\mathrm{393,5}$; $-\mathrm{285,8}$ kJ/mol, respectivamente. Calcule: [2 puntos]

a) La entalpía estándar de la reacción de combustión del etano. [1 punto]

b) El calor desprendido en la combustión completa de 45 g de etano. [1 punto]

Datos: masas atómicas: $\text{H}=1$; $\text{C}=12$; $\text{O}=16$.

En una celda electrolítica con ${\text{CuCl}}_2$ fundido, se aplica una corriente durante 2 horas, lo que provoca que se deposite cobre metálico y se desprenda cloro. Realice las siguientes tareas: [2 puntos]

a) Escriba ajustadas las reacciones que se producen en el ánodo y en el cátodo. [0,5 puntos]

b) Determine la intensidad de corriente necesaria para depositar 15,9 g de cobre. [0,75 puntos]

c) Calcule el volumen de cloro obtenido a 25 °C y 1 atm, si se han depositado los gramos de cobre del apartado b). [0,75 puntos]

Datos: masa atómica: $\text{Cu}=\mathrm{63,5}$; $F=96500$ C; $R=\mathrm{0,082}\text{ atm}\cdot \text{L}\cdot {\text{mol}}^{-1}\cdot {\text{K}}^{-1}$.

El compuesto $\text{NOBr}(g)$ se descompone según la siguiente reacción:

$2\text{NOBr}(g)\rightleftarrows 2\text{NO}(g)+{\text{Br}}_2(g)$, con $\mathrm{\Delta }H>0$

En un matraz de 1 L se introducen 2 moles de $\text{NOBr}$. Cuando se alcanza el equilibrio a 298 K, se observa que se han formado 0,050 moles de ${\text{Br}}_2$. Calcule: [2 puntos]

a) Las concentraciones de cada especie en el equilibrio. [0,5 puntos]

b) $K_c$ y $K_p$. [0,5 puntos]

c) La presión total. [0,5 puntos]

d) Justifique dos formas de favorecer la descomposición del $\text{NOBr}$. [0,5 puntos]

Dato: $R=\mathrm{0,082}\text{ atm}\cdot \text{L}\cdot {\text{mol}}^{-1}\cdot {\text{K}}^{-1}$.

Dado el siguiente compuesto ${\text{CH}}_2=\text{C(OH)}-{\text{CH}}_3$, realice las siguientes tareas: [2 puntos]

a) Explique si puede presentar algún tipo de isomería espacial (geométrica y/o óptica). [0,5 puntos]

b) Escriba y nombre un isómero estructural de función y otro de posición del compuesto del enunciado. [0,5 puntos]

c) Escriba y ajuste la ecuación química para la reacción de combustión del compuesto del enunciado con ${\text{O}}_2$. [0,5 puntos]

d) ¿Cómo se denomina la siguiente reacción del compuesto ${\text{CH}}_2=\text{CH}-{\text{CH}}_2\text{Br}$ con ${\text{H}}_2$? [0,5 puntos]

${\text{CH}}_2=\text{CH}-{\text{CH}}_2\text{Br}+{\text{H}}_2\to {\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2-{\text{CH}}_2\text{Br}$