Examen de Química de Castilla y León 2026 (convocatoria ordinaria)

Responda las siguientes cuestiones:

a) Escriba la configuración electrónica ordenada en el estado fundamental de las siguientes especies químicas, justificando el número de electrones desapareados que tiene cada una: $\text{Mn}$ y ${\text{Ca}}^{2+}$. (Hasta 0,6 puntos)

b) Justifique cuál de los siguientes elementos tiene una menor energía de ionización: calcio, estroncio, rubidio y potasio. (Hasta 0,8 puntos)

c) Señale los dos factores fundamentales de los que depende la energía reticular y justifique cuál de las siguientes sustancias iónicas tendrá un valor mayor: yoduro de potasio $(\text{KI})$ y óxido de calcio $(\text{CaO})$. (Hasta 0,6 puntos)

Datos: números atómicos, $Z$: $\text{K}=19$; $\text{Ca}=20$; $\text{Mn}=25$; $\text{Rb}=37$; $\text{Sr}=38$.

La reacción del peróxido de hidrógeno $({\text{H}}_2{\text{O}}_2)$ con el permanganato de potasio $({\text{KMnO}}_4)$ en disolución acuosa, acidificada con ácido sulfúrico $({\text{H}}_2{\text{SO}}_4)$, es una reacción exotérmica y rápida. En ella se producen sulfato de manganeso (II) $({\text{MnSO}}_4)$, sulfato de potasio $({\text{K}}_2{\text{SO}}_4)$, oxígeno $({\text{O}}_2)$ y agua. Conteste las siguientes cuestiones:

a) Indique razonadamente la especie que actúa como oxidante y como reductor. (Hasta 0,4 puntos)

b) Ajuste la ecuación molecular de este proceso mediante el método del ion-electrón. (Hasta 1,6 puntos)

Con el fin de abrillantar una superficie de aluminio se prepara una disolución acuosa de ácido fluorhídrico $(\text{HF})$ disolviendo 4,5 g de ese ácido en agua hasta un volumen total de 500 mL. Calcule:

a) El grado de disociación. (Hasta 1,5 puntos)

b) El pH. (Hasta 0,5 puntos)

Datos: constante de acidez, $K_a=\mathrm{6,7}\cdot {10}^{-4}$. Masas atómicas relativas: $\text{H}=\mathrm{1,01}$; $\text{F}=\mathrm{19,00}$.

La disociación del tetraóxido de dinitrógeno transcurre según el equilibrio ${\text{N}}_2{\text{O}}_4(g)\rightleftharpoons 2{\text{NO}}_2(g)$.

a) Calcule el grado de disociación del tetraóxido de dinitrógeno si se sabe que a 30 ºC y 5 atm de presión el valor de $K_p$ es de 0,15. (Hasta 1,4 puntos)

b) Explique cómo se desplaza el equilibrio si se lleva a cabo en un recipiente cerrado y se aumenta la presión, a volumen y temperatura constantes, introduciendo un gas inerte. (Hasta 0,6 puntos)

El $\text{LiF}$ es una sal tóxica por ingestión e irritante para ojos, piel y vías respiratorias. Su solubilidad en agua es de 1,113 g/L. Responda a las siguientes cuestiones:

a) Calcule el producto de solubilidad del $\text{LiF}$. (Hasta 0,8 puntos)

b) Justifique numéricamente si se forma precipitado al mezclar 10 mL de una disolución 0,1 M de la sal soluble $\text{NaF}$ con 15 mL de otra disolución 0,1 M de la sal soluble ${\text{LiNO}}_3$ y 5 mL de agua, considerando los volúmenes aditivos. (Hasta 1,2 puntos)

Datos: masas atómicas relativas: $\text{Li}=\mathrm{6,94}$; $\text{F}=\mathrm{19,00}$.

La hidracina ${\text{N}}_2{\text{H}}_4(l)$ y la dimetilhidracina ${\text{N}}_2{\text{H}}_2({\text{CH}}_3{)}_2(l)$ son combustibles utilizados en diversos medios de transporte. Reaccionan espontáneamente con oxígeno obteniéndose en el caso de la hidracina ${\text{H}}_2\text{O}(g)$ y ${\text{N}}_2(g)$, y en el caso de la dimetilhidracina ${\text{H}}_2\text{O}(g)$, ${\text{N}}_2(g)$ y ${\text{CO}}_2(g)$.

a) Si hubiera limitación de peso respecto al combustible que se puede transportar, ¿cuál de los dos combustibles sería más eficiente? Exprese los resultados en kJ/g. (Hasta 1,5 puntos)

b) Explique, teniendo en cuenta los resultados obtenidos, si los procesos de reacción de la hidracina y de la dimetilhidracina con el oxígeno son exotérmicos o endotérmicos. Razone si en dichos procesos hay variación de entropía y en qué sentido se produce. (Hasta 0,5 puntos)

Datos: entalpías estándar de formación, $\mathrm{\Delta }{H}_f^o$, en $\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$: ${\text{H}}_2\text{O}(g)=-\mathrm{241,8}$; ${\text{CO}}_2(g)=-\mathrm{393,5}$; ${\text{N}}_2{\text{H}}_4(l)=\mathrm{50,6}$; ${\text{N}}_2{\text{H}}_2({\text{CH}}_3{)}_2(l)=\mathrm{42,0}$. Masas atómicas relativas: $\text{H}=\mathrm{1,01}$; $\text{C}=\mathrm{12,01}$; $\text{N}=\mathrm{14,01}$.

Responda a las siguientes cuestiones:

a) Formule y nombre un ejemplo de cada una de las tres sustancias orgánicas siguientes: una amina terciaria, un alcohol secundario con un doble enlace carbono-carbono, un ácido carboxílico que tenga a la vez una función cetona. (Hasta 1,2 puntos)

b) Escriba una reacción de adición al propeno, formulando y nombrando los reactivos y productos implicados. (Hasta 0,8 puntos)

Para el compuesto 3-metilbut-1-eno (3-metil-1-buteno) responda las siguientes cuestiones:

a) Formule el compuesto. (Hasta 0,2 puntos)

b) Formule y nombre un isómero de posición y explique por qué lo es. (Hasta 0,6 puntos)

c) Formule y nombre un isómero de cadena y explique por qué lo es. (Hasta 0,6 puntos)

d) Escriba la reacción del compuesto con yoduro de hidrógeno e indique el tipo de reacción y el nombre del producto obtenido. (Hasta 0,6 puntos)