Examen de Química de Castilla y León 2024 (convocatoria extraordinaria)

Responda justificadamente a las siguientes preguntas:

a) ¿Por qué a temperatura ambiente el yodo es sólido y el flúor es gas? (Hasta 0,6 puntos)

b) ¿Por qué el cloruro sódico es muy soluble en agua y el yodo es prácticamente insoluble? (Hasta 0,6 puntos)

c) ¿Cuál será más alta, la temperatura de fusión del bromuro potásico $(\text{KBr})$ o la del cloruro de magnesio $({\text{MgCl}}_2)$? (Hasta 0,8 puntos)

A 400 ºC y 1 atmósfera de presión total, el amoniaco se encuentra disociado en un 40 %, en nitrógeno e hidrógeno gaseosos, según el equilibrio $2{\text{NH}}_3(g)\rightleftharpoons {\text{N}}_2(g)+3{\text{H}}_2(g)$. Calcule:

a) La presión parcial de cada uno de los gases en el equilibrio. (Hasta 0,6 puntos)

b) El volumen de la mezcla, sabiendo que la masa inicial de amoniaco es de 170 g. (Hasta 0,6 puntos)

c) El valor de $K_p$ y $K_c$. (Hasta 0,8 puntos)

Datos: constante molar de los gases, $R=\mathrm{0,082}\text{ atm}\cdot {\text{dm}}^3\cdot {\text{mol}}^{-1}\cdot {\text{K}}^{-1}$. Masas atómicas relativas: $\text{H}=\mathrm{1,01}$; $\text{N}=\mathrm{14,01}$.

El tubo por el que se debe soplar en una prueba de alcoholemia contiene dicromato potásico $({\text{K}}_2{\text{Cr}}_2{\text{O}}_7)$ impregnado de ácido sulfúrico $({\text{H}}_2{\text{SO}}_4)$. Si entra en contacto con el alcohol etílico $({\text{CH}}_3{\text{CH}}_2\text{OH})$ se produce una reacción redox que origina ${\text{Cr}}^{3+}$ y ácido etanoico $({\text{CH}}_3\text{COOH})$. Para este proceso:

a) Indique cuáles son las semirreacciones de oxidación y reducción. (Hasta 0,4 puntos)

b) Ajuste la reacción molecular por el método del ion-electrón. (Hasta 0,8 puntos)

c) Indique si el conductor será multado o no, teniendo en cuenta que: (i) El límite más exigente para poder conducir está en 0,15 mg de alcohol por litro de aire espirado. (ii) Al soplar el conductor expulsó 0,5 L de aire y se generaron 0,21 mg del ácido. (Hasta 0,8 puntos)

Datos: masas atómicas relativas: $\text{H}=\mathrm{1,01}$; $\text{C}=\mathrm{12,01}$; $\text{O}=\mathrm{16,00}$.

La solubilidad del ${\text{Ca(OH)}}_2$ a 25 ºC es 0,823 g/L. Calcule:

a) El producto de solubilidad de dicha base. (Hasta 0,8 puntos)

b) La masa de hidróxido de calcio que podremos disolver en 600 mL de disolución de pH igual a 13. (Hasta 1,2 puntos)

Datos: masas atómicas relativas: $\text{H}=\mathrm{1,01}$; $\text{O}=\mathrm{16,00}$; $\text{Ca}=\mathrm{40,08}$.

Conteste a las siguientes cuestiones:

a) Formule y nombre un ácido orgánico. (Hasta 0,4 puntos)

b) Formule y nombre un alcohol. (Hasta 0,4 puntos)

c) Escriba una reacción de esterificación en la que intervengan los dos compuestos formulados anteriormente y nombre los productos de la reacción. (Hasta 0,6 puntos)

d) Plantee una reacción de oxidación del 1-butanol (butan-1-ol). Formule y nombre los reactivos y productos. (Hasta 0,6 puntos)

Para las siguientes moléculas: ${\text{NH}}_3$, $\text{HF}$ y ${\text{C}}_2{\text{H}}_4$:

a) Indique, razonadamente, sus estructuras de Lewis. (Hasta 0,9 puntos)

b) Indique, razonadamente, su geometría electrónica y molecular utilizando la teoría de RPECV. (Hasta 0,9 puntos)

c) Indique y razone cuál de ellas es la de mayor y la de menor momento dipolar. (Hasta 0,2 puntos)

Datos: números atómicos, $Z$: $\text{H}=1$; $\text{C}=6$; $\text{N}=7$; $\text{F}=9$.

El grado de acidez indicado en la etiqueta de un vinagre es 5º. Esto indica que contiene 5 g de ácido acético por cada 100 mL de vinagre. Determine:

a) El grado de disociación del ácido acético en este vinagre. (Hasta 1,0 puntos)

b) El pH que tendrá el vinagre. (Hasta 0,5 puntos)

c) El volumen de disolución de $\text{NaOH}$ de concentración 0,53 M necesario para neutralizar 2 mL del vinagre. (Hasta 0,5 puntos)

Datos: constante de acidez, $K_a({\text{CH}}_3\text{COOH})=\mathrm{1,8}\cdot {10}^{-5}$. Masas atómicas relativas: $\text{H}=\mathrm{1,01}$; $\text{C}=\mathrm{12,01}$; $\text{O}=\mathrm{16,00}$.

La velocidad de la siguiente reacción entre sustancias gaseosas se expresa como se indica:

$\text{A}(g)+\text{B}(g)\to \text{C}(g)v=k[\text{A}][\text{B}{]}^2$

Según esto, conteste de forma razonada a las siguientes preguntas:

a) ¿Cuál es el orden de la reacción respecto al compuesto A, respecto al compuesto B y el orden total? (Hasta 0,6 puntos)

b) ¿Un cambio en la temperatura afectaría a la velocidad de esa reacción? (Hasta 0,4 puntos)

c) Si se triplica la concentración de A, ¿cómo se modificaría la velocidad? ¿Y si fuera la de B la concentración triplicada? (Hasta 0,6 puntos)

d) ¿Cuáles serían las unidades de la constante de velocidad? (Hasta 0,4 puntos)

Cada estatuilla entregada en la ceremonia de los Oscar está recubierta por un baño de oro que se consigue con un proceso de electrolisis. Responda a las siguientes cuestiones suponiendo que la sal que se electroliza es el cloruro de oro (III), ${\text{AuCl}}_3$, y que para cada estatuilla se aplica una corriente de 3 amperios, durante 2 horas.

a) ¿Cuántos gramos de oro se habrán depositado sobre la estatuilla? (Hasta 0,8 puntos)

b) ¿Qué volumen de cloro, a 0 ºC y 1 atm de presión, se desprenderá? (Hasta 0,8 puntos)

c) ¿Dónde habrá que situar la estatuilla, en el ánodo o en el cátodo del sistema? (Hasta 0,4 puntos)

Datos: constante de Faraday, $F=96490\text{ C}\cdot {\text{mol}}^{-1}$; constante molar de los gases, $R=\mathrm{0,082}\text{ atm}\cdot {\text{dm}}^3\cdot {\text{mol}}^{-1}\cdot {\text{K}}^{-1}$. Masa atómica relativa: $\text{Au}=\mathrm{196,97}$.

Formule las sustancias que aparecen en las reacciones siguientes y especifique qué tipo de reacción es cada una de ellas.

a) 2-buteno/but-2-eno + bromo $\to$ 2,3-dibromobutano (Hasta 0,5 puntos)

b) 1-propanol/propan-1-ol + ácido bromhídrico $\to$ 1-bromopropano + agua (Hasta 0,5 puntos)

c) cloroetano + hidróxido de sodio $\to$ etanol + cloruro sódico (Hasta 0,5 puntos)

d) etanal + permanganato potásico $\to$ ácido etanoico (Hasta 0,5 puntos)