PUNTUACIÓN QUE SE OTORGARÁ A ESTE EJERCICIO: (véanse las distintas partes del examen)

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Elija una de las dos opciones propuestas, A o B. En cada pregunta se señala la puntuación máxima.

OPCIÓN A

1. (1,5 puntos) Considere los elementos A (Z = 8), B (Z = 19) y C (Z = 30).
a) Escriba sus configuraciones electrónicas e identifíquelos con su nombre y símbolo. ¿Qué ion monoatómico formará preferentemente cada uno de ellos? (0,9 puntos)

b) De entre esos elementos, elija, de forma razonada, el elemento más electronegativo, el elemento de mayor radio atómico y el elemento que presente una menor energía de ionización. (0,6 puntos)

Solución

2. (2 puntos) Para las moléculas NH₃ y BF₃:

a) Escriba las estructuras de Lewis. (0,5 puntos)

b) Deduzca sus geometrías a partir del modelo de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV). (0,5 puntos)

c) Determine si son polares. (0,5 puntos)

d) Indique qué tipo de hibridización presentan sus átomos centrales. (0,5 puntos)

Solución

3. (1,5 puntos) Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones referidas a la reacción
  H₂ (g) + I₂ (s) <-- -->2 HI (g); donde ΔH° = + 25,9 kJ.

a) La reacción será espontánea a cualquier temperatura. (0,5 puntos)

b) La adición de un catalizador aumenta el rendimiento en HI. (0,5 puntos)

c) El valor de Kp de la reacción es mayor que el valor de Kc. (0,5 puntos)

Solución

4. (2,5 puntos) La reacción entre KMnO₄ y HCl en disolución permite obtener una corriente de Cl₂ gaseoso, además de MnCl₂, KCl y agua.

a) Ajuste la ecuación iónica por el método ion-electrón. Escriba la ecuación molecular completa. (1 punto)

b) Para la reacción se dispone de 4 g de KMnO₄ y de 25 mL de una disolución de HCl del 30 % de riqueza en masa cuya densidad es 1,15 g·mL^-1. ¿Cuál es el reactivo limitante? (1 punto)

c) Calcule el volumen de Cl₂, medido a 1 atm y 273K, que se obtendrá en esa reacción. (0,5 puntos)

Masas atómicas: Mn = 55; K = 39; Cl = 35,5; O = 16; H = 1. R = 0,082 atm·L·mol^-1·K^-1

Solución

5. (2,5 puntos) Una disolución de ácido acético en agua tiene un pH de 2,45.

a) Calcule la concentración molar inicial de ácido acético. (1,5 puntos)

b) Calcule la masa de hidróxido de sodio que se necesita para neutralizar 100 mL de esa disolución de ácido acético. Indique cualitativamente el pH de la disolución resultante de la neutralización. (1 punto)

Ka (CH₃-COOH) = 1,8·10^-5. Masas atómicas: Na = 23; O = 16; H = 1

Solución

OPCIÓN B

1. (1,5 puntos) Considere las sustancias CaO, N₂ y HF.

a) Justifique el tipo de enlace químico que presenta cada una de ellas. (0,6 puntos)

b) Ordénelas, de forma razonada, según sus temperaturas de fusión y ebullición. (0,6 puntos)

c) ¿En qué condiciones CaO puede ser conductor de la electricidad? (0,3 puntos)

Solución

2. (2 puntos) De entre las siguientes moléculas o iones: HCl, Cl^-, NH₃, HCO₃^-, NH₄⁺

a) Seleccione una especie que sea anfótera y escriba las reacciones que lo justifiquen. (0,5 puntos)

b) Seleccione una pareja de especies que puedan formar una disolución reguladora. Describa como actúa esa disolución reguladora al añadir una pequeña cantidad de ácido (HCl) o de base (NaOH). (1 punto)

c) Seleccione la especie cuyas disoluciones tengan el valor de pH más bajo. (0,5 puntos)

Kb(NH₃) = 1,8·10^-5, Ka1(H₂CO₃) = 4,4·10^-7, Ka2(H₂CO₃) = 4,6·10^-11

Solución

3. (1,5 puntos) Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) Al añadir una cierta cantidad de NaOH a una disolución saturada de Ca(OH)₂ se debe formar un precipitado. (0,5 puntos)

b) Un elemento se oxida cuando gana electrones. (0,5 puntos)

c) Al introducir una varilla de hierro en una disolución 1 M de HCl se desprende hidrógeno gas. (0,5 puntos)
εº(H⁺/H₂) = 0,0 V; εº(Fe²⁺/Fe) = – 0,44 V

Solución

4. (2,5 puntos) Para obtener amoniaco, según la reacción N₂(g) + 3 H₂(g) <-- -->2 NH₃(g), se introducen 15 moles de nitrógeno y 15 moles de hidrógeno en un reactor de 10 L y la mezcla se calienta hasta 450 °C.
Al alcanzar el equilibrio, el 20 % de los moles iniciales de nitrógeno se ha transformado en amoniaco.

a) Calcule los moles de cada especie en el equilibrio y el valor de Kc de la reacción a 450 °C. (1,5 puntos)

b) Calcule la presión total en el equilibrio. (0,5 puntos)

c) Si aumenta la presión en el interior del reactor ¿aumentará el rendimiento de la reacción? (0,5 puntos)
R = 0,082 atm·L·mol^-1·K^-1

Solución

5. (2,5 puntos) El acetileno (etino) se quema con oxígeno produciendo dióxido de carbono y agua (todos los reactivos y productos están en fase gaseosa).

a) Escriba y ajuste la ecuación química correspondiente. (0,5 puntos)

b) Calcule el valor de la entalpía molar estándar de combustión del acetileno y el calor que se desprende al quemar 10 g de acetileno. (1 punto)

c) Explique qué signo (positivo o negativo) esperaría para la variación de entropía de ese proceso y si la espontaneidad de la reacción depende de la temperatura. (1 punto)
ΔH°f (kJ·mol^-1): C₂H₂ (g) = +223,8; CO₂ (g) = -393,5; H₂O (g) = -241,8 . Masas atómicas: C = 12; H = 1

Solución

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