Examen de Química de Extremadura 2025 (convocatoria extraordinaria)

Se sabe que el ${\text{K}}_{(s)}$ y el ${\text{Br}}_{2(l)}$ reaccionan entre sí para dar bromuro de potasio, ${\text{KBr}}_{(s)}$.

a) Construya el ciclo de Born-Haber e indique cada una de sus etapas. [1,25 puntos]

b) Calcule la entalpía de sublimación del ${\text{K}}_{(s)}$. [1,25 puntos]

Datos (en $\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{-1}$): entalpía de formación del ${\text{KBr}}_{(s)}=-\mathrm{391,80}$; energía reticular (U) del ${\text{KBr}}_{(s)}=-\mathrm{681,70}$; entalpía de vaporización del ${\text{Br}}_{2(l)}=\mathrm{30,70}$; entalpía de disociación del ${\text{Br}}_{2(g)}=\mathrm{193,50}$; potencial de ionización del ${\text{K}}_{(g)}=\mathrm{418,40}$; afinidad electrónica del ${\text{Br}}_{(g)}=-\mathrm{321,86}$.

Sean tres elementos del sistema periódico A, B y C, de números atómicos 7, 17 y 37, respectivamente.

a) Escriba su configuración electrónica. Indique el elemento al que corresponde. [0,75 puntos]

b) Indique el elemento que tiene el menor potencial de ionización. Justifique la respuesta. [0,5 puntos]

c) Compare el radio atómico de los elementos de número atómico 7 y 17. Justifique la respuesta. [0,75 puntos]

d) Indique el tipo de enlace que pueden formar los elementos B y C. Razone la respuesta. [0,5 puntos]

Para medir la velocidad de la reacción $\text{A}+2\text{B}\to \text{C}$ a 25 ºC, se han diseñado tres experimentos. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla a continuación.

Experimento	$[\text{A}{]}_0(\text{mol}\cdot {\text{L}}^{-1})$	$[\text{B}{]}_0(\text{mol}\cdot {\text{L}}^{-1})$	$V_0(\text{mol}\cdot {\text{L}}^{-1}\cdot {\text{s}}^{-1})$ 1	0,1	0,1	$\mathrm{5,50}\cdot {10}^{-6}$ 2	0,2	0,1	$\mathrm{2,20}\cdot {10}^{-5}$ 3	0,1	0,3	$\mathrm{1,65}\cdot {10}^{-5}$

a) Determine los órdenes parciales y el orden global de la reacción y escriba la expresión de la ecuación de la velocidad. [1 punto]

b) Calcule el valor de la constante de velocidad e indique sus unidades. [0,75 puntos]

c) Razone cómo variará la velocidad de reacción si: [0,75 puntos]
c.1) aumenta la concentración de A;
c.2) disminuye la temperatura;
c.3) se añade un catalizador positivo.

En un recipiente cerrado de 3 L se introducen 1,5 moles del compuesto ${\text{A}}_{(g)}$. Cuando la temperatura es de 400 ºC, se alcanza el equilibrio ${\text{A}}_{(g)}\rightleftharpoons 2{\text{B}}_{(g)}$ ($\mathrm{\Delta }H>0$) y se observa que quedan 0,5 moles de ${\text{A}}_{(g)}$ sin reaccionar.

a) Calcule los valores de $K_c$ y $K_p$. [1 punto]

b) Halle la presión total en el recipiente. [0,75 puntos]

c) Indique el grado de disociación de ${\text{A}}_{(g)}$, expresado en %. [0,75 puntos]

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

a) Clasifique las siguientes reacciones orgánicas. [0,5 puntos]
a.1) ${\text{CH}}_3{\text{-CH}}_2\text{Br}+\text{NaOH}\to {\text{CH}}_3{\text{-CH}}_2\text{OH}+\text{NaBr}$
a.2) ${\text{CH}}_3{\text{-CHOH-CH}}_3+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4+\mathrm{\Delta }\to {\text{CH}}_3{\text{-CH=CH}}_2+{\text{H}}_2\text{O}$

b) Formule y nombre: [0,5 puntos]
b.1) dos isómeros de función de fórmula ${\text{C}}_3{\text{H}}_8\text{O}$;
b.2) dos isómeros de posición de fórmula ${\text{C}}_4{\text{H}}_8\text{O}$.

A una determinada temperatura, el ácido acético, ${\text{CH}}_3\text{COOH}$ (HA), en disolución acuosa de concentración 0,01 M, se encuentra ionizado un 3,0 %.

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

b) Averigüe el valor de la constante de disociación de dicho ácido. [0,75 puntos]

La solubilidad del yoduro de plata, AgI, en agua, es $\mathrm{2,86}\cdot {10}^{-6}\text{ g}\cdot {\text{L}}^{-1}$ a 25 ºC.

a) Calcule la $K_{ps}$ para el AgI a esta temperatura. [0,75 puntos]

b) Razone qué sucede con la solubilidad molar del AgI en presencia de yoduro de sodio (NaI). [0,75 puntos]

Datos: masas atómicas (u): Ag = 107,8; I = 126,9.

En una fábrica de productos fotográficos se generan efluentes líquidos que contienen sulfito de sodio como residuo de los procesos de revelado. Este compuesto, si se libera al medio ambiente sin tratar, puede causar daños ecológicos. Para su eliminación, se utiliza una solución de permanganato de potasio de concentración 0,20 M. Al añadir permanganato de potasio en presencia de ácido sulfúrico, el sulfito de sodio es oxidado, transformándose en sustancias menos perjudiciales y facilitando el tratamiento del agua.

La reacción global es la siguiente: ${\text{KMnO}}_4+{\text{Na}}_2{\text{SO}}_3+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4\to {\text{MnO}}_2+{\text{Na}}_2{\text{SO}}_4+{\text{K}}_2{\text{SO}}_4+{\text{H}}_2\text{O}$

Conteste las siguientes cuestiones:

a) Escriba las semirreacciones de oxidación y de reducción ajustadas. [0,5 puntos]

b) Indique qué especie actúa como oxidante y cuál como reductor. Razone la respuesta. [0,5 puntos]

c) Ajuste la ecuación por el método del ion-electrón. [0,75 puntos]

d) Calcule el volumen de disolución de ${\text{KMnO}}_4$ 0,20 M que se necesita para tratar 239 g de ${\text{Na}}_2{\text{SO}}_3$. [0,75 puntos]

Datos: masas atómicas (u): O = 16; Na = 23; S = 32.