Examen de Química de Cantabria 2026 (convocatoria extraordinaria)

Considere los siguientes compuestos ${\text{CS}}_2$ y ${\text{CO}}_2$, y responda a las siguientes cuestiones: [2 puntos]

a) Represente las estructuras de Lewis de ambos compuestos y explique brevemente cómo será su geometría. [0,50 puntos]

b) Justifique por qué el ${\text{CS}}_2$ se presenta como líquido a temperatura ambiente, mientras que el ${\text{CO}}_2$ es gas en las mismas condiciones. [0,50 puntos]

c) Justifique si son válidas o no las siguientes combinaciones de números cuánticos $(n,l,m,s)$: $(3,0,1,-1\mathrm{/}2)$; $(2,1,0,+1\mathrm{/}2)$; $(3,2,0,+1\mathrm{/}2)$; $(2,2,0,+1\mathrm{/}2)$. [0,50 puntos]

d) Escriba la configuración electrónica del Cu $(Z=29)$ y explique si alguno de los conjuntos de números cuánticos del apartado c) podría corresponder al electrón diferenciador del Cu. [0,50 puntos]

Datos: número atómico $(Z)$: $\text{C}=6$; $\text{O}=8$; $\text{S}=16$.

La reacción $\text{X}+\text{Y}\to$ productos presenta una ley de velocidad de primer orden respecto a X y de primer orden respecto a Y. Cuando la concentración de X es de 0,15 M y la de Y es de 0,75 M, la velocidad de reacción es de $\mathrm{4,2}\times {10}^{-3}\text{ M}\cdot {\text{s}}^{-1}$. [2 puntos]

a) Calcule el valor de la constante de velocidad de la reacción. [0,50 puntos]

b) Calcule la velocidad de reacción cuando las concentraciones de X e Y son 0,5 M. [0,50 puntos]

c) Razone dos formas de aumentar la velocidad de la reacción. [1 punto]

Considere la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno: [2 puntos]

$2{\text{H}}_2{\text{O}}_2(ac)\to 2{\text{H}}_2\text{O}(l)+{\text{O}}_2(g)$

a) Justifique si la descomposición del peróxido de hidrógeno es un proceso endotérmico o exotérmico. [0,75 puntos]

b) Determine si el proceso es espontáneo en condiciones estándar y razone si su espontaneidad se mantiene o no a cualquier temperatura. [1,25 puntos]

Datos: $\mathrm{\Delta }{H}_f^o(\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1})$: ${\text{H}}_2{\text{O}}_2(ac)=-\mathrm{187,8}$; ${\text{H}}_2\text{O}(l)=-\mathrm{285,8}$. $S^0(\text{J}\cdot {\text{mol}}^{-1}\cdot {\text{K}}^{-1})$: ${\text{H}}_2{\text{O}}_2(ac)=\mathrm{109,6}$; ${\text{H}}_2\text{O}(l)=70$; ${\text{O}}_2(g)=205$.

En un recipiente de 3 L se introducen 0,03 moles de ${\text{N}}_2$ y 0,04 moles de ${\text{H}}_2$. Se eleva la temperatura hasta 400 °C, y la reacción ${\text{N}}_2(g)+3{\text{H}}_2(g)\rightleftharpoons 2{\text{NH}}_3(g)$ alcanza el equilibrio, obteniéndose $\mathrm{\Delta }{H}_r<0$ y una concentración de ${\text{NH}}_3$ de 0,00475 M. [2 puntos]

a) Calcule las presiones parciales de cada sustancia en el equilibrio y la presión total. [1 punto]

b) Obtenga $K_p$ y $K_c$. [0,50 puntos]

c) Justifique cómo se modifica el equilibrio al disminuir la temperatura. [0,50 puntos]

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

El metal de zinc reacciona con nitrato potásico en presencia de ácido sulfúrico según la siguiente reacción: [2 puntos]

$\text{Zn}(s)+{\text{KNO}}_3(ac)+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4(ac)\to ({\text{NH}}_4{)}_2{\text{SO}}_4(ac)+{\text{K}}_2{\text{SO}}_4(ac)+{\text{ZnSO}}_4(ac)+{\text{H}}_2\text{O}(l)$

a) Ajuste la reacción por el método del ion-electrón. [1 punto]

b) Justifique qué compuesto actúa como reductor y cuál es el número de electrones que se intercambian en el proceso. [0,50 puntos]

c) Calcule cuántos gramos de zinc reaccionan con 50 gramos de nitrato potásico. [0,50 puntos]

Datos: masas atómicas: $\text{H}=1$; $\text{N}=14$; $\text{O}=16$; $\text{S}=32$; $\text{K}=39$; $\text{Zn}=\mathrm{65,3}$.

Realice las siguientes tareas: [2 puntos]

a) Indique cuáles de los siguientes compuestos son isómeros entre sí y especifique el tipo de isomería que presentan: a1) propan-1-ol; a2) butano; a3) 2-metilpropano; a4) metoxietano. [1 punto]

b) Complete las siguientes reacciones químicas e indique el tipo de reacción: [1 punto]

b1) ${\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2-{\text{CH}}_2\text{OH}+\text{HBr}\to$

b2) ${\text{C}}_6{\text{H}}_5-\text{COOH}+{\text{CH}}_3-{\text{CH}}_2\text{OH}\to$

Realice las siguientes tareas: [2 puntos]

a) Escriba las fórmulas semidesarrolladas de los siguientes compuestos y nombre un isómero de función de cada uno de ellos:

a1) butan-1-ol. [0,50 puntos]

a2) metil propanoato. [0,50 puntos]

b) Escriba los productos mayoritarios esperados para las siguientes reacciones químicas e indique el tipo de reacción: [1 punto]

b1) but-2-eno + ${\text{Br}}_2\to$

b2) butan-2-ol $\stackrel{{\text{H}}_2{\text{SO}}_4,\text{ calor}}{\to }$