Bloque A

Problema 1

La siguiente reacción (no ajustada) se lleva a cabo en medio ácido:

MnO2 + As2O3 + HCl → MnCl2 + As2O5 + H2O

Contestar justificando la respuesta:

a. ¿Cúal es el compuesto oxidante y cuál el reductor? (0.4 puntos)b. Ajustar estequiométricamente la reacción en forma molecular. (0.8 puntos)c. ¿Cuántos mL de HCl de densidad 1,18 g/mL y riqueza 35% (en peso) se

necesitarán para poder obtener 115 g de pentóxido de arsénico As2O5?. (0.8 puntos)

DATOS.- Masas atómicas : H:1 ; Cl:35,5 ; O:16 ; Mn:54,9 ; As:74,9

Problema 2

La formación de SO3 a partir de SO2 y O2 es una etapa intermedia en la síntesis industrial del ácido sulfúrico:

SO2(g) + 1/2 O2(g) ↔ SO3(g)

Se introducen 128 g de SO2 y 64 g de O2 en un recipiente cerrado de 2 L en el que previamente se ha hecho el vacío. Se calienta a 830 ºC y tras alcanzar el equilibrio se observa que ha reaccionado el 80 % del SO2 inicial.

a. Calcula la composición (en moles) de la mezcla en equilibrio y el valor de Kc.(1 punto)

b. Calcula la presión parcial de cada componente en la mezcla en equilibrio y, a partir de estas presiones parciales, calcula el valor de Kp. (1 punto)

DATOS.- Masas atómicas: S:32 ; O:16 , R=0,082 atm·L· K-1·mol-1

Problema 3

El análisis centesimal de cierto ácido orgánico dio el siguiente resultado:

C = 40,00% H = 6,66% O = 53,34%

Por otra parte, 20 gramos de este compuesto ocupan un volumen de 11 litros a la presión de 1 atm y temperatura de 400K.

a. Determina la fórmula empírica del ácido. (0,75 puntos)b. Determina su fórmula molecular. (0,75 puntos)c. Nombra el compuesto. (0,75 puntos)

DATOS.- Masas atómicas: H: 1 ; C:12 ; O:16 , R=0,082 atm·L·K-1·mol-1

Problema 4

La constante de ionización del ácido fórmico (HCOOH) es de 1,77·10-4. Calcular:

a. El pH de la disolución formada al disolver 0,025 g de ácido fórmico en 500 mL de agua. (1 punto)

b. El pH de la disolución resultante al añadir 50 mL de ácido clorhídrico 0,02 M a 0,1 L de la disolución anterior. (1 punto)

DATOS.-Masas atómicas. H: 1 ; C: 12 ; O:16

BLOQUE B

Cuestión 1

Los elementos A, B, C y D tienen números atómicos 10, 15, 17 y 20.

a. Escribe la configuración electrónica de A, C- y D2+ e indica el grupo al que pertenecen cada uno de estos elementos. (1,2 puntos)

b. De los cuatro elementos (neutros) indica, razonando la respuesta, cuál tiene mayor energía de ionización y cuál mayor radio atómico. (0,8 puntos)

Cuestión 2

Responde razonadamente las siguientes cuestiones:

a. A partir de la estructura de Lewis de las moléculas BCl3 y NCl3, predecir su geometría e indicar si estas moléculas son o no polares. (1 punto)

b. ¿Cuál es el origen de la polaridad de los enlaces covalentes?. Ordena los siguientes enlaces por orden de polaridad creciente: C-O, C-F, C-C y C-N. (1 punto)

Cuestión 3

El óxido de calcio, CaO, se transforma en hidróxido de calcio, Ca(OH)2, tras reaccionar con agua.Calcula:

a. El cambio de entalpía molar, en condiciones estándar, de la reacción anterior. Indica si se trata de una reacción exotérmica o endotérmica. (1 punto)

b. La cantidad de energía en forma de calor que es absorbida o cedida cuando 0,25 g de óxido de calcio se disuelven en agua. (1 punto)

Datos.-Masas atómicas: H:1 ;O.16 ; Ca:40.

ΔHf0[CaO(s)] = -634,3 kJ·mol-1. ΔHf

0[Ca(OH)2(s)] = -986,2 kJ·mol-1. ΔHf0[H2O(l)] = -

285,8 kJ·mol-1.

Cuestión 4

Una pila voltaica consta de un electrodo de magnesion sumergido en una disolución 1 M de Mg(NO3)2 y otro electrodo de plata sumergido en una disolución 1M de AgNO3 a 25ºC.

a. Escribela semireacción que ocurre en cada electrodo así como la reacción global ajustada. (1 punto)

b. Indica qué electrodo actúa como ánodo y cuál como cátodo y calcula la diferencia de potencial que proporciona la pila. (1 punto)

Datos: E0(Mg2+/Mg)=-2,37 V; E0(Ag+/Ag)=+0,80 V.

Cuestión 5

Explica de qué manera contribuyen los gases emitidos por los tubos de escape de los automóviles a la contaminación atmosférica y comenta posibles estrategias para reducir sus efectos medoambientales.

(2 puntos)

Cuestión 6

Completa las siguientes reacciones, nombrando todos los compuestos que intervienen:

a. CH4 + Cl2 → (0,4 puntos)b. CH2 = CH2 + H2O →(0,4 puntos)c. CH ≡ CH + H2 → (0,4 puntos)d. CH3 - COOH + KOH → (0,4 puntos)e. CH3OH + CH3-COOH → (0,4 puntos)

Bloque A

Problema 1

La obtención de un halógeno en el laboratorio puede realizarse, tratando un hidrácido con un oxidante. Para el caso del cloro la reacción viene dada por el equilibrio:

HCl (g) + O2 (g) ⇔ H2O (g) + Cl2 (g)

a. Ajuste la reacción. (0,4 puntos)b. Escriba la expresión matemática de la constante de equilibrio Kc. (0,4

puntos)c. Si en un recipiente de 2,5 litros se introducen 0,07 moles de cloruro de

hidrógeno y la mitad de esa cantidad de oxígeno, se alcanza el equilibrio cuando se forman 0,01 moles de cloro e igual cantidad de agua. Calcule el valor de la constante de equilibrio. (1,2 puntos)

Problema 2

Un compuesto orgánico A contiene el 81,81% de C y el 18,19% de H. Cuando se introducen 6,58 gramos de dicho compuesto en un recipiente de 10 litros de volumen a 327 ºC se alcanza una presión de 560 mmHg. Calcule:

a. La fórmula empírica del compuesto A. (1 punto)b. La fórmula molecular del mismo compuesto. (0,5 puntos)c. El nombre del compuesto. (0,5 puntos)

Datos: Masas atómicas: H: 1;C: 12. R = 0,082 atm·l·mol-1·K-1

Bloque B

Problema 1

Las entalpías de combustión en condiciones estándar, ΔHº, del eteno, C2H4 (g), y del etanol, C2H5OH (l) valen -1411 KJ/mol y -764 KJ/mol, respectivamente. Calcule:

a. La entalpía en condiciones estándar de la reacción: (0,6 puntos)

C2H4 (g) + H2O (l) ⇒ CH3CH2OH (l)

b. Indique si la reacción es exotérmica o endotérmica. (0,7 puntos)c. La cantidad de energía que es absorbida o cedida al sintetizar 75 g de

etanol a partir de eteno y agua. (0,7 puntos)

Datos: Masas atómicas: H: 1; C: 12; O: 16

Problema 2

Por acción de los iones permanganato, MnO4-, sobre los iones Fe2+, en medio

ácido, se producen iones Mn2+ e iones Fe3+.

a. Identifique la especie que se reduce y la que se oxida indicando los números de oxidación de cada una de las especies. (0,6 puntos)

b. Ajuste la reacción iónica global. (0,7 puntos)c. Se dispone de 125 mL de una disolución FeCl2 de concentración

desconocida. Para conseguir la transformación todos los iones Fe2+ en Fe3+

fue necesario añadir 16,5 ml de una disolución 0,32 M de MnO4-. ¿Cuál es

la concentración de FeCl2 en la disoludición valorada? (0,7 puntos)

Bloque C

Cuestión 1

Conteste para cada uno de los siguientes elementos de la tabla periódica: A (Z = 30), B (Z = 35) y C (Z = 1)

a. Sus configuraciones electrónicas. (0,3 puntos)b. Sus valencias iónicas. (0,3 puntos)c. Para las siguientes combinaciones entre ellos, determine cuáles son

posibles y qué tipo de enlace forman: (A con B), (B con B) y (C con B). (0,9 puntos)

Cuestión 2

Dados los siguientes compuestos: BF3, HF y SF6, responda las siguientes cuestiones:

a. Represente las estructuras de Lewis. (0,5 puntos)b. Asigne las geometrías correspondientes. (0,5 puntos)c. Razone la existencia de polaridad en cada una de las moléculas. (1,5

puntos)

Cuestión 3

Se dispone de Pb y Zn metálicos y de dos disoluciones A y B. La disolución A contiene Pb2+ 1 M y la disolución B contiene Zn2+ 1 M. Teniendo en cuenta estos materiales y los que considere necesarios:

a. Indique esquemáticamente cómo construiría una pila electroquímica. (0,75 puntos)

b. Indique las reacciones que tiene lugar y calcule el potencial estándar de dicha pila. (0,75 puntos)

Datos: Potenciales de normales de reducción: Eº(Pb2+/Pb) = -0,13 V; Eº(Zn2+/Zn) = -0,76 V

Cuestión 4

Defina los conceptos de:

a. potencial de ionización;b. afinidad electrónica;c. electronegatividad.

Explique la relación que existe entre ellos. (1,5 puntos)

Cuestión 5

Se dispone de un sistema en equilibrio a 25 ºC que contiene C (s), CO (g) y CO2

(g):

C (s) + CO2 (g) ⇔ 2CO (g) ; ΔH = +172,4 KJ/mol

Justifique si la cantidad de CO (g) permanece constante, aumenta o disminuye cuando:

a. Aumenta la temperatura. (0,5 puntos)b. Disminuye la presión. (0,5 puntos)c. Se introduce C (s) en el recipiente. (0,5 puntos)

Cuestión 6

Complete las siguientes reacciones, nombrando todos los compuestos que intervienen: (1,5 puntos)

a. CH2=CH2 + energía ⇒b. CH2=CH2 + H2O ⇒c. CH2=CH2+ HCl ⇒d. CH2=CH2 + Cl2 ⇒e. CH2=CH2 + H2 ⇒

Bloque A

Problema 1

Disponemos de 80 ml de una disolución 0,15 M de ácido clorhídrico, disolución A, y de 100 ml de otra disolución 0,1 M de hidróxido de sodio, disolución b. Se desea saber:

a. El pH de la disolución A. (0,5 puntos)b. El pH de la disolución B. (0,5 puntos)c. Si se mezclan ambas disoluciones, cuanto valdrá el pH de la disolución

resultante. (1,0 punto)

Problema 2

El ácido acético (CH3COOH) se obtiene industrialmente por reacción del metanol (CH3OH) con monóxido de carbono.

a. Razone si la reacción es exotérmica o endotérmica. (1,0 punto)b. Calcule la cantidad de energía intercambiada al hacer reaccionar 50 kg de

metanol con 30 kg de monóxido de carbono, siendo el rendimiento de la reacción del 80%. (1,0 punto)

Datos:Entalpía de formación: (metanol) = -238 KJ·mol-1; (ácido acético) = -485 KJ·mol-1 ; (monóxido de carbono) = -110 KJ·mol-1

Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16

Bloque B

Problema 1

El CO2 reacciona rápidamente con el H2S, a altas temperaturas, según la reacción siguiente:

CO2 (g) + H2S (g) ⇔ COS (g) + H2O (g)

En una experiencia se colocaron 4,4 g de CO2 en una vasija de 2,5 litros, a 337 ºC, y una cantidad suficiente de H2S para que la presión total fuese de 10 atm una vez alcanzado el equilibrio. En la mezcla que se obtiene una vez alcanzado el equilibrio existían 0,01 moles de agua. Determine:

a. El número de moles de cada una de las especies en el equilibrio. (0,75 puntos)

b. El valor de Kc. (0,75 puntos)c. El valor de Kp. (0,5 puntos)

Datos.- Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16, S = 32; R = 0,082 atm·L/(mol·K)

Problema 2

El metal zinc, reacciona con nitrato potásico en presencia del ácido sulfúrico, dando sulfato de amonio, sulfato de potasio, sulfato de zinc y agua, según la reacción: Zn + KNO3 + H2SO4 ⇔ (NH4)2SO4 + K2SO4 + ZnSO4 + H2O

a. Ajuste la reacción dada. (1,0 puntos)b. Cuántos gramos de zinc reaccionan con 45,45 gramos de nitrato potásico.

(0,5 puntos)c. Indique qué compuesto actúa como reductor y cuál es la variación de

electrones que se intercambian en el proceso. (0,5 puntos).

Datos.- Masas atómicas: N = 14 ; O = 16 ; K = 39 ; Zn = 65,3

Bloque C

Cuestión 1

Según la teoría del modelo de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia, indique para las moléculas de metano CH4 ; tricloruro de fósforo PCl3; hexafluoruro de azufre SF6:

a. El número de pares de electrones de enlace y de pares de electrones solitarios que presentan. (0,5 puntos)

b. La ordenación espacial de los pares de electrones de valencia para el átomo central. (0,5 puntos)

c. La geometría que presenta la molécula. (0,5 puntos)

Cuestión 2

Ordene, razonanado la respuesta, los siguientes elementos: sodio, aluminio, silicio, magnesio, fósforo y cloro según:

a. Su poder reductor. (0,5 puntos)b. Su carácter metálico. (0,5 puntos)c. Su electronegatividad. (0,5 puntos)

Cuestión 3

La reacción para la obtención industiral del amoníaco, se basa en la reacción:

N2 (g) + 3H2 (g) ⇔ 2NH3(g) ; ΔHº = -92 KJ

Razone qué efecto producirá sobre el equilibrio cada uno de los siguientes cambios:

a. Una disminución del volumen del reactor a temperatura constante. (0,5 puntos)

b. Un incremento de la temperatura a presión constante. (0,5 puntos)c. La adición de un catalizador. (0,5 puntos)

Cuestión 4

a. ¿Cuál es la diferencia fundamental del concepto de ácido-base según la teoría de Arrhenius y de Brönsted y Lowry? (0,5 puntos)

b. Dados los siguientes ácidos: HClO4 (ácido fuerte) ; HF (Ka = 7·10-4) ; HClO (Ka = 3,2·10-8) Escriba las bases conjugadas respectivas. (0,5 puntos)

c. Ordene, razonándolo, las bases conjugadas del apartado B según su fuerza creciente como bases. (0,5 puntos)

Cuestión 5

a. Formule los siguientes compuestos: Sulfato de sodio; óxido de aluminio; ácido hipoyodoso; 2-pentanol, etil-metil-amina. (0,75 puntos)

b. Nombre los siguientes compuestos: NaH2PO4, PbO2, BeCl2, CH3-CONH2, CH3-CH=CH-CH2-CH3. (0,75 puntos)

Cuestión 6

Sabiendo que los potenciales normales de reducción de los metales potasio, cadmio y plata valen: Eº (K+/K) = -2,92 voltios; Eº (Cd2+/Cd) = -0,40 voltios ; Eº (A+/Ag) = +0,80 voltios. Se desea saber:

a. Si dichos metales reaccionan con una disolución 1 M de ácido clorhídrico (0,75 puntos)

b. En cada caso, qué potencial acompaña el proceso. (0,75 puntos)

Problema 1

La pirita es un mineral cuyo componente mayoritario es el sulfuro de hierro (II). La tostación de la pirita (calentamiento a alta temperatura) da lugar a óxido de hierro (III) y dióxido de azufre, de acuerdo con la reacción (no ajustada):

FeS (s) + O2 (g) ⇒ Fe2 O3 (s) + SO2 g)

Calcule:

a. La pureza de una cierta muestra de pirita si la tostación de 5,765 g produce 4,357 g de Fe2O3. (1,0 puntos)

b. Finalmente, el dióxido de azufre obtenido se utiliza en la síntesis del ácido sulfúrico de acuedo a la reacción (no ajustada);

SO2 (g) + O2 (g) + H2O (l) ⇒ H2 SO4 (l)

Calcule el volumen de aire (20% O2 y 80% N2) medido a 10ºC y 810 mm Hg necesario para producir una tonelada (1 Tm) de H2SO4. (1,0 puntos)

Datos:Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; Fe = 58,8.R = 0,082 atm.L/(mol.K)

Problema 2

El pentacloruro de fósforo determina según el equilibrio homogéneo en fase gas siguiente:

PCl5 ⇔ PCl3 + Cl2

A una temperatura determinada, se introducen en un matraz de un litro de capacidad un mol de pentacloruro de fósforo y se alcanza el equilibrio cuando se disocia el 35% de la cantidad del pentacloruro inicial: Si la presión de trabajo resulta ser de 1,5 atmósferas, se desea saber:

a. La constante del equilibrio en función de las concentraciones molares, (0,7 puntos)

b. Las constantes parciales de los gases en el momento del equilibrio, (0,6 puntos)

c. La constante de equilibrio en función de las presiones parciales. (0,7 puntos)

Bloque B

Problema 1

El metanol se obtiene industrialmente a partir de monóxido de carbono e hidrógeno de acuerdo con la reacción:

CO (g)+ 2H2 (g) ⇒ CH3OH (g)

Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquímicas:

1. CO (g)+ 1/2 O2 (g) ⇒ CO2 (g) ; ΔH1= -283,0 KJ2. CH3OH (g) + 3/2 O2 (g) ⇒ CO2 (g) + 2H2O (l) ; ΔH2= -764,4 KJ3. H2 (g) + 1/2 O2 (g) ⇒ H2O (g) ; ΔH3= -285,8 KJ

Calcule:

a. El cambio de entalpía para la reacción de obtención de metanol a partir de CO (g) y H2 (g), indicando si la reacción absorbe o cede calor. (1,0 puntos)

b. ¿Qué cantidad de energía en forma de calor absorberá o cederá la síntesis de 1 Kg de metanol? (1,0 puntos)

Datos:Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16;

Problema 2

Al tratar el dióxido de manganeso (MnO2) con ácido clorhídrico, se obtiene cloruro de manganeso (II), cloro gas y agua.

a. Escriba e iguale la reacción molecular del proceso, indicando el agente oxidante y el reductor. (1,0 puntos)

b. Determine el volumen de ácido clorhídrico comercial de densidad 1,18 g/mL y riqueza del 36%, necesario para obtener 500 mL de cloro gas a 5 atm. de presión y 25ºC. (1,0 puntos)

Datos:Masas atómicas: H = 1; Cl = 35,5R = 0,082 atm.L/(mol.K)

Bloque C

Cuestión 1

De las siguientes moléculas: H2O, CO2 y NH3. Responda razonadamente las siguientes cuestiones:

a. Dibuje su estructura de Lewis. (0,5 puntos)b. Describa su forma gométrica. (0,5 puntos)c. ¿Serán moleculas polares? (0,5 puntos)

Cuestión 2

Considere los elementos A, B y C cuyos números atómicos son 11, 15 y 17 respectivamente. Discuta razonadamente la fórmula molecular más problable, así como el tipo de enlace (covalente o iónico) que se formará entre las siguientes parejas de elementos:

a. A y C (0,75 puntos)b. B y C (0,75 puntos)

Cuestión 3

Para el equilibrio químico representado por la reacción:

CO (g)+ 3H2 (g) ⇔H2O (g)+ CH4 (g) ; ΔH = -230 KJ

Justifique razonadamente el efecto que produciría en al concentración de CH4 (g) las siguientes modificaciones del equilibrio:

a. Un aumento de la temperatura a presión constante. (0,5 puntos)b. Una disminución del volumen del reactos manteniendo la temperatura. (0,5

puntos)c. La adición de un catalizador. (0,5 puntos)

Cuestión 4

Delas siguientes parejas de compuestos indique razonadamente:

a. Qué ácido es más fuerte: el ácido acético (CH3COOH) o el ácido (HCOOH). (0,5 puntos)

b. Qué ácido es más fuerte: el ácido fluorhídrico (HF) o el ácido clorhídrico (HCl). (0,5 puntos)

c. Qué base es más fuerte: el ión acetato o el ión formiato. (0,5 puntos)

Datos:Ka (ácido acético) = 1,8·10-5

Ka (ácido fórmico) = 2,0·10-4

Ka (ácido fluorhídirco) = 7,8·10-4

Kw = 10-14

Cuestión 5

a. Escriba y nombre todos los alcoholes que tiene como fórmula empírica C4H10O. (0,5 puntos)

b. Los alcoholes reaccionan con los ácidos orgánicos formando ésteres. Ecriva las reacciones de esterificación correspondiente a los acoholes del apartado anterior con el ácido acético (etanoico). (0,5 puntos)

c. Nombre los ésteres formados. (0,5 puntos)

Cuestión 6

a. Explique brevemente lo que entendemos por "efecto invernadero". Indique una reacción química que sea responsable de la intensificación de dicho efecto (0,75 puntos)

b. Explique brevemente los efectos nocivos de la progresiva disminución de la capa de ozono. Identifique al menos un compuesto químico cuya liberación a la atmósfera produce la desaparición del ozono atmosférico. (0,75 puntos)

Problema 1

Una disolución acuosa de ácido clorhídrico (HCl), al 20% en masa, posee una densidad de 1,056 g.cm-3. Calcular:

a. La molaridad (1 punto)b. La fracción molar de soluto. (1 punto)

Datos:Masa atómica: H=1; O=16; Cl=35,5

Problema 2

En medio ácido, la reacción entre los iones permanganato, MnO4-, y los iones

sulfito, SO32-, produce iones MN2+ e iones sulfato, SO4

2-.

a. Identifique la especie que se reduce y la que se oxida. (0,4 puntos)b. Identifique la especie oxidante y la especie reductora (0,4 puntos)c. Ajuste la reacción iónica global (0,6 puntos)d. En el laboratorio, se dispone de 150 mL de una disolución de SO3

2- de concentración desconocida. Calcule la concentración de SO3

2- en dicha disolución si para conseguir la transformación completa de los iones SO3

2-

en SO42- fue necesario añadir 24,5 mL de una disolución 0,152 M de MnO4

-. (O,6 puntos)

Bloque B

Problema 1

En el laboratorio se preparó una disolución ácido yódico, HIO3, disolviendo 3,568 g de este ácido en 150 mL de agua. Teniendo en cuenta que el pH de la disolución resultante fue 1,06 calcule:

a. la constante de disociación, Ka, del ácido. (0,6 puntos)b. El grado de disociación del ácido. (0,7 puntos)c. Si, tras llegar al equilibrio, se añaden 1,256 g de HIO3, ¿cuál será el pH de

la disolución resultante? (0,7 puntos)

Datos:Masas atómicas: H=1; O=16; I=127.

Problema 2

El etano puede obtenerse por hidrogenación del eteno a partir de la reacción:

CH2= CH2 (g) + H2 (g)⇔ CH3- CH3 (g) ; ΔH0 = -137 KJ/mol.

a. Calcule la energía del enlace C=C teniendo en cuenta que las energías de los enlaces C-C, H-H y C-H son respectivamente 346,391 y 413 KJ/mol (1 punto)

b. Razone cuales serían las condiciones de presión y temperatura más adecuadas para obtener un elevado rendimiento en la producción de etano. (1punto)

Bloque C

Cuestión 1

a. Escriba las estructuras de Lewis para el BF3, NF3, y F2CO. (0,5 puntos)b. ¿Cuál será la geometría de estas moléculas? (0,5 puntos)c. ¿Qué enlace de los que forma el flúor en las moléculas anteriores es más

polar? (0,25 puntos)d. ¿Cuál o cuáles de estas moléculas son polares? (0,25 puntos)

Datos:Números atómicos: B = 5; C = 6; N = 7; O = 8; F = 9.

Cuestión 2

Los elementos A, B, C y D tiene los siguientes números atómicos: 11, 15, 16 y 25. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:

a. Indique el ión más estable que puede formar cada uno de los elementos anteriores. (0,7 puntos).

b. Escriba la estequiometría que presentarán los compuestos más estables que formen A con C, B con D y B con C. (0,8 puntos)

Cuestión 3

La constante de equilibrio del sistema H2 (g) + I2 (g) ⇔ 2HI (g) vale a 425ºC, K = 54,27. Se desea saber:

a. Cuánto vale la constante para el proceso de formación de un mol de yoduro de hidrógeno. (0,5 puntos)

b. Cuánto vale la constante del equilibrio de descomposición de un mol de yoduro de hidrógeno. (0,5 puntos)

c. Si en un matraz se introducen, en las condiciones de trabajo iniciales, 0,3 moles de hidrógeno, 0,27 moles de yodo y un mol de yoduro de hidrógeno, ¿hacia dónde se desplazará el equilibrio? (0,5 puntos)

Cuestión 4

Se dispone en el laboratorio de disoluciones acuosas 0,1 M de las siguientes sustancias: NaNO3, H2SO4, KOH, CH3COOH y NH4Cl. Responda razonadamente:

a. Ordene las disoluciones por orden creciente de pH. (0,75 puntos)b. Si mezclamos 50 mL de la disolución 0,1 M de CH3COOH con 50 mL de la

disolución 0,1 M de KOH, indique si la disolución resultante será ácida, básica o neutra.(0,75 puntos)

Cuestión 5

Las fórmulas empíricas orgánicas siguientes: C2H6O1, C3H6O y C4H10 corresponden en cada caso a dos compuestos orgánicos diferentes. Se desea saber:

a. la fórmula desarrollada de cada uno de los compuestos, (0,5 puntos)b. a qué grupo funcional pertenece cada uno de ellos, (0,5 puntos)c. nombre cada uno de estos compuestos. (0,5 puntos)

Cuestión 6

Uno de los problemas ambientales de los países industrializados es el de la lluvia ácida.

a. Explique a qué se debe este fenómeno, y (0,7 puntos)b. Escriba al menos dos de las reacciones químicas que tienen lugar en la

atmósfera para que se produzca este fenómeno. (0,8 puntos)

Bloque A

Problema 1

Sabiendo que el calor de combustión del propano, C3H8 (g) + 5 O2 (g) ⇒ 3 CO2 (g) + 4 H2O (l), a presión constante y temperatura de 25 ºC es -2218,8 kJ/mol, calcule:

a. La variación de energía interna, en KJ/mol.b. La entalpía de formación estándar del agua líquida

Datos: ΔHºf (CO2 g) = -393,5 KJ/mol; ΔH0f (C3H8 g) = -103,8 KJ/mol; R = 8,31 J/mol

K

Problema 2

Disponemos de un vaso que contiene 100 ml de disolución 0,15 M de KOH (base fuerte) y otro vaso que contiene 100 ml de disolución 0,15 M de NH3 (Kb = 1,8.10-5)

a. Calcule el pH y la concentración de todas las especies presentes en el equilibrio en ambas disoluciones.

b. Escriba las reacciones de neutralización de ambas bases con ácido clorhídrico (HCl). Calcule el volumen de disolución 0,45 M de HCl necesario para neutralizar cada una de las disoluciones de KOH y NH3.

Bloque B

Problema 1

Para el equilibrio H2 (g) + CO2 (g) ⇔ H2O + CO (g), la Kc es 4,40 a 2000 K.

a. Calcule la concentración de cada especie en el equilibrio si inicialmente se han introducido 1,00 moles de CO2 y 1,00 moles de H2, en un recipiente vacío de 4,68 litros, a 2000 K.

b. Razone qué sucederá, tras alcanzarse el equilibrio, si manteniendo la temperatura constante se reduce el volumen a la mitad. ¿Cuáles serán ahora las concentraciones de las especies existentes? ¿Y la presión total?

Datos: R = 0,082 atm. l/mol K

Problema 2

El aluminio se obtiene por el proceso Hall-Heroult a partir de la bauxita, un mineral que contiene Al2O3. Una vez separado el Al2O3, se funde y se somete a electrólisis. Las reacciones son:

4 Al3 + (l) + 12 e- ⇒ 4 Al (l)6 O2- (l) ⇒ 3 O2 (g) + 12 e-

GLOBAL: 4 Al3+ (l) + 6 O2- (l) ⇒ 4 Al (l) + 3 O2 (g)

a. Calcule la cantidad de carga eléctrica consumida para obtener 1000 Kg de aluminio.

b. Calcule la masa de oxígeno producido al obtener 1000 Kg de aluminio, y también el volumen que ocuparía dicho gas a 20 ºC y 1 atm de presión.

c. Indique qué semirreacción corresponde al cátodo y cuál al ánodo, qué especie se oxida y cuál se reduce.

Datos : Ar (Al) = 27; Ar (O) = 16; R = 0,082 atm. l/mol K; Constante de Faraday : F = 96500 C/mol e-

Bloque C

Cuestión 1

Determine la Kp a 1120 K del equilibrio químico representado por

C (s) + CO2 (g) + 2Cl2 (g) ⇔ 2 COCl2 (g)

A partir de las constantes de equilibrio siguientes, a 1120 K :

C (s) + CO2 (g) ⇔ 2 CO (g) ; Kp1 = 1,3·1014

COCl2 (g) ⇔ CO (g) + Cl2 (g) ; Kp2 = 1,667·102

Cuestión 2

Razone cuáles de las siguientes frases son verdaderas y cuáles son falsas, referidas a una disolución diluida de un ácido fuerte (HX). En el caso de que sean falsas reescríbalas correctamente.

a. Hay especies X-, H+ y HX en concentraciones apreciables.b. Hay HX en mayor proporción que X- y H+

c. La concentración de protones es mucho mayor que la de aniones.

Cuestión 3

Dadas las siguientes sustancias sólidas: H2S, Fe, C (diamante), NaCl y H2O. Conteste razonadamente las siguientes preguntas :

1. ¿En qué sustancia serán más débiles las fuerzas entre las unidades que constituyaen la red cristalina? ¿Por qué?

2. ¿Qué sustancias serán conductoras en estado sólido y cuáles lo serán en estado fundido? ¿Por qué?

Cuestión 4

Para los elementos Plata y Selenio, cuyos números atómicos respectivos son 47 y 34, indique:

1. Su situación en la tabla periódica (grupo y periodo ).2. Los números cuánticos de los electrones desapareados.3. El estado de oxidación más probable en sus iones monoatómicos.

Cuestión 5

A y B son dos hidrocarburos de fórmula molecular C6H12. Con objeto de determinar su estructura , los oxidamos y comprobamos que el A origina butanona y ácido acético, mientras que el B da lugar a ácido 3-metilbutanoico y a un desprendimiento gaseoso de dióxido de carbono. Establezca la fórmula y el nombre IUPAC de A y B.

Cuestión 6

1. Explique brevemente qué papel juega el ozono en las capas altas de la atmósfera y qué riesgos entraña el fenómeno denominado "agujero de la capa de ozono". ¿Existe alguna relación entre el "efecto invernadero" y el "agujero de la capa de ozono"?

2. Uno de los contaminantes atmosféricos que pueden contribuir a la destrucción del ozono es el monóxido de nitrógeno.

NO (g) + O3 (g) ⇒ NO2 (g) + O2 (g)

¿Puede esta reacción clasificarse como redox? Si es así indique qué especie es el oxidante y cuál el reductor e indique los cambios de los estados de oxidación de los átomos.

3. Indique qué otro tipo de compuestos pueden también contribuir a la destrucción de la capa de ozono. Explique brevemente y de forma simplificada el mecanismo químico por el cuual actúan (la reacción con el ozono). Sugiera alguna acción que se pueda emprender o haya sido ya emprendida para evitar el efecto destructivo de estos compuestos.

Bloque A

Problema 1

a. Escriba la reacción ajustada de hidrogenación del etino (acetileno) para obtener eteno y la reacción de hidrogenación del eteno para obtener etano, ambas a 25 ºC.

b. La entalpía de hidrogenación del etino a eteno es de -174,5 KJ/mol, y la entalpía de hidrogenación del eteno a etano es de -137,3 KJ/mol. Calcule la entalpía de deshidrogenación del etano para obtener etino a 25 ºC.

c. Calcule la entalpía correspondiente a la reacción de deshidrogenacion de 1,0 gramos de etano para obtener eteno a 25ºC.

Datos: Ar (H) = 1; Ar(C) = 12

Problema 2

El SO2 presente en el aire es el principal responsable de la lluvia ácida. Se puede determinar la concentración de SO2 del aire haciendo que dicho compuesto se disuelva y realizando una volumetría redox con una disolución de ión permanganato. La reaccion es:

5 SO2 + 2 MnO4 + 2 H2O ⇒ 5 SO42- + 2 Mn2+ + 4 H+

a. Indique qué especie química se oxida y cuál se reduce especificando los cambios de estado de oxidación.

b. Al analizar una disolucion que contiene SO2 disuelto se comprueba que se necesitan 7,4 ml de disolución 0,0080 M de MnO4

-. Calcule el número de moles y el número de gramos de dióxido de azufre que contiene dicha disolucion.

c. El SO2 de la disolución del apartado anterior proviene de una muestra de 500 litros de aire. Calcule la presión del SO2 en dicha muestra de aire a 25 ºC.

Datos: Ar (o) = 16; Ar (S) = 32. R = 0,082 atm l/(K·mol)

Bloque B

Problema 1

En un recipiente de paredes rígidas se hace el vacío y después se introduce N2O4

(g) hasta alcanzar una presión de 1,00 atm a 100 ºC. El N2O4, se disocia parcialmente según: N2O4 (g) ⇔ 2 NO2 (g)

Al alcanzarse el equilibrio la presion total es de 1,78 atm a 100 ºC.

a. Calcule la concentracion inicial de N2O4 expresada en mol/litro.b. Calcule las concentraciones de equilibrio de ambos compuestos,

expresadas en moles/litro. Calcule tambien el grado de disociación del N2O4

a 100 ºC.c. Calcule Kc y Kp de la reacción de disociación a 100 ºC

Datos: R = 0,082 atm·l/mol·K

Problema 2

Disponemos de un vaso que contiene una disolución 0,10 M del ácido HX y otro vaso con una disolución 0,10 M del ácido HY. Se miden los pH de las disoluciones que resultan ser de 2,9 para HX y 1,0 para HY, a 25 ºC.

a. Razone qué ácido es fuerte y cual débil en base a los datos disponibles.b. Calcule las constantes de disociacion Ka y los grados de disociación para

las disoluciones HX y HY a 25 ºC.c. Si preparamos disoluciones de las sales sódicas de ambos ácidos: NaX

(ac) y NaY (ac). Razone el carácter neutro, ácido o básico de estas últimas disoluciones.

Cuestión 1

Calcule la entalpía de formación estándar del monóxido de nitrógeno a presión constante, expresándola en KJ/mol, a partir de las siguientes ecuaciones termoquímicas:

N2 (g) + 2 O2 (g) ⇒ 2NO2 (g) ; ΔH1 = 67,78 KJ2 NO (g) + O2(g) ⇒ 2 NO2 (g) ; ΔH2 = -112,92 KJ

Cuestión 2

Dados los siguientes conjuntos de números cuánticos para el electrón en el átomo de hidrógeno, indique las combinaciones que no sean posibles, explicando en cada caso el motivo:

a. 2, 2, 1, +1/2b. 4, 0, 2, -1/2c. 1, 0, 0, +1/2d. 3, -1, 0, -1/2

Cuestión 3

Aplique el modelo de bandas de orbitales moleculares para describir cualitativamente el enlace métalico. Explique también mediante dicho modelo las diferencias de comportamiento entre las sustancias conductoras, semiconductoras y aislantes de la electricidad.

Cuestión 4

a. Escriba la fórmula desarrollada y el nombre sistemático de dos isómeros de función, cuya fórmula molecular sea C4H10O. Indique la función orgánica a la que pertenece cada uno de ellos.

b. La misma pregunta del apartado A) para la fórmula molecular C4H8O.c. La misma pregunta del apartado A) para la fórmula molecular C4H8O2.

Cuestión 5

Supongamos que la legislación medioambiental establece los siguientes límites para las concentraciones de iones de metales pesados en los vertidos de aguas residuales industriales: Hg < 0,05 mg/l y Pb < 7,5 mg/l.

Una industria obtiene como subproducto una disolucion que es 1,0·10 -5 M en nitrato de plomo (II) y 1,0·10-5 M en nitrato de mercurio (II)

a. Calcular los contenidos de Hg y Pb de dicha disolucion expresandolos en mg/l.

b. ¿Cuanta agua no contaminada deberia mezclarse con cada litro de esta disolucion para que el vertido fuera aceptable?

Datos: Ar(Hg) = 201 ; Ar (Pb) = 207

Cuestión 6

El poliestireno es un pólimero muy utilizado para fabricar recipientes, embalajes, aislamientos térmicos, etc. Se obtiene por adición de moleculas del monómero estireno, cuyo nombre sistematico es fenil-eteno o etinilbenceno.

a. Escriba la fórmula desarrollada del estireno.b. Explique como se produce la polimerización del estireno y dibuje una

porción de cadena del poliestireno.c. Calcule la composición porcentual en masa de carbono e hidrógeno en el

estireno.

Datos: Ar (H) = 1; Ar(C) = 12.

Ejercicio A

Problema 1

a. Las entalpías de combustión de los compuestos líquidos C2H6O y C2H4O son respectivamente -327,6 y -279,0 Kcal/mol. Aplicando la ley de Hess calcular la variación de entalpía para la reaccioón de oxidación:

2 C2H6O (l) + O2 ⇒ 2 C2H4O (l) + H2O (l)

b. Escribir la fórmula desarrollada y el nombre sistemático de al menos un compuesto que corresponda a cada una de las fórmulas empíricas C2H6O y C2H4O. Indicar el nombre de la función orgánica presente en cada compuesto.

Problema 2

Se mezclan 1,0 litros de disolución que contiene ión dicromato (Cr2O72-) 0,10 M y

1,0 litros de disolución que contiene ión yoduro (I-) 0,10 M. Ambas disoluciones contienen también un exceso de iones H+. De esta manera se produce la siguiente reacción:

Cr2O72- (ac) + 6 I- (ac) + 14 H+ (ac) ⇒ 2 Cr3+ (ac) + 3 I2(ac) + 7 H2O

a. Calcular la masa de I2 que se formará.b. Calcular la concentración de Cr3+ en la disolución resultante de la mezcla,

expresada en moles/litro, considerando que los volúmenes son aditivos.c. Indicar qué elemento se oxida y cuál se reduce en la reacción, así como

qué especie química es el oxidante y cuál el reductor.

Datos:Ar(O) = 16Ar(Cr) = 52Ar(I) = 127

Cuestión 1

Dadas las siguientes especies químicas BeH2, NF3 y CHCl3:

a. Representar mediante diagrama de Lewis sus estructuras electrónicas.b. Predecir la forma geométrica, los valores aproximados de los ángulos de

enlace y el carácter polar o no polar de cada molécula.

Datos:Números atómicos: H = 1; Be = 4; C = 6; N = 7; F = 9; Cl = 17

Cuestión 2

Razonar si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones referidas a una disolución acuosa de amoníaco a la que se le añade cloruro de amonio:

a. El grado de disociación del amoníaco disminuye.b. El pH de la disolución aumenta.

Cuestión 3

a. La configuración electrónica del cromo, en su estado fundamental, es 1s2

2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5. Justificar la "aparente" anomalía existente en dicha configuración.

b. ¿Cuál es el máximo número de electrones que puede haber en un mismo átomo con n = 3? ¿Qué principio determina este número?

Cuestión 4

Para el equilibrio NH4Cl (s) ⇔ NH3 (g) + HCl (g), el valor de Kp es 1,04·10-2atm2.

a. Si 1 mol de NH4Cl (s) se coloca en un recipiente de paredes rígidas, inicialmente vacío, y se cierra. ¿Cuál será la presión parcil del HCl (g), en atm, en el equilibrio?

b. Si después de alcanzado el equilibrio se añade una pequeña cantidad de NH4Cl (s), manteniendo el volumen y la temperatura constatntes, qué le sucederá a las concentraciones de NH3 y de HCl.

Ejercicio B

Problema 1

El pH de 1 litro de disolución de sosa caústica (NaOH) es 13.

a. Calcular los gramos de álcali utilizados en prepararla.b. ¿Qué volumen de agua hay que añadir al litro de la disolución anterior para

que su pH sea de 12?

Datos:Ar (Na) = 23Ar (O) = 16Ar (H) = 1

Problema 2

CO2 (g) + C (s) ⇔ 2 CO (g)

A 817 ºC la constante Kp para la reacción entre el CO2 puro y el grafito caliente es 10. Calcular:

a. La presión parcial del CO se en el equilibrio a 817 ºC la presión total es de 4 atmósferas.

b. La fracción molar de CO2 en el equilibrio anterior.c. La Kc a 817 ºC.

Cuestión 1

a. Definir los conceptos de afinidad electrónica y de energía de ionización, indicando se existe alguna relación entre ellos.

b. Indicar los valores que puede tomar el número cuántico "m" para: 1. un orbital 2s2. un orbital 3d3. un orbital 4p

Cuestión 2

Sabiendo que: CaO (s) + CO2 (g) CaCO3 (s) ; ΔH = -42,5 Kcal/mol. Indicar cuál o cuáles de las siguientes mezclas de reactivos liberarán 42,5 KJ según la reacción anterior. Razonar la respuesta.

a. 56 g de CaO y 44 g de CO2

b. 13,4 g de CaO y 10,5 g de CO2

c. 1,34 g de CaO y 1,05 g de CO2

d. 234 g de CaO y 184 g de CO2

e. 13,4 g de CaO y 21 g de CO2

Datos:1 caloría = 4,184 JAr (C) = 12Ar (O) = 16Ar(Ca) = 40

Cuestión 3

Los sólidos iónicos como el cloruro sódico y los sólidos con redes covalentes como el diamante son frágiles, es decir se rompen cuando se ven sometidos a fuerzas suficientemente intensas. En cambio los metales son deformables ante esfuerzos intensos. Explicar esta diferencia de propiedades mecánicas a partir del conocimiento de los diferentes tipos de enlace.

Cuestión 4

Identificar, dando su fórmula desarrollada y nombre, los compuestos (I), (II), (III) y (IV), sabiendo que:

a. El diol C4H10O2 (I) se oxida a un ácido dicarboxílico (II)b. El C5H12O (III) es oxidable a cetona (IV) y reducible a metilbutano.

Ejercicio A

Problema 1

La vaporización de 1 mol de mercurio a 350 ºC y presión constante de 1 atmósfera, absorbe 270 J/g de Hg vaporizado. Calcular:

a. El trabajo de expansión realizado en KJ/mol a presión constante.b. La vaporización de energía interna experimentada, en KJ/mol.c. La variación de entalpía experimentada, en KJ/mol.

Datos:

Ar (Hg) = 201densidad del Hg líquido = 13,6 g/ml1 atmósfera = 101.300 pascalsR = 0,082 atm·L/(K·mol) = 8,31 J/mol K

Problema 2

El compuesto NH2CO2NH4 (s) se descompone al calentarlo según la reacción:

NH2CO2NH4 (s) ↔ CO2 (g) + 2 NH3 (g)

En un recipiente, en el que previamente se ha hecho el vacío se calienta una cierta cantidad del compuesto sólido y se observa que la presión total del gas en el equilibrio es 0,843 atm a 400 K.

a. Calcular Kp y Kc para el equilibrio representado.b. Calcular la cantidad (en moles) del compuesto sólido que quedará sin

descomponer si se introduce 1 mol en un recipiente vacío de 1 litro y se calienta hasta 400 K.

Datos:

R = 0,082 atm·L/(K·mol)

Cuestión 1

Escribir las reacciones de disociación, según los modelos de Arrhenius y de Brönsted-Lowry, de las siguientes especies químicas:

1. Ácido acético, CH3-COOH.2. Amoníaco, NH3.3. Hidróxida sódico, NaOH.

Cuestión 2

Se mezclan en un vaso, A, volúmenes iguales de una disolución que contiene iones Ag+ y otra disolucion que contiene iones Fe2+. En otro vaso, B, se mezclan volúmenes iguales de disolución que contiene iones Ag+ y otra disolución que contiene iones Fe3+. Razonar si en alguno de los vasos se producirá reacción. En caso de producirse, escribirla e identificar las especies oxidante y reductora.

Datos: Potenciales de reducción estándar:

Fe2+ + 2 e- ↔ Fe ; E0 = -0,44 VFe3+ + 3 e- ↔ Fe ; E0 = -0,04 VFe3+ + 1 e- ↔ Fe2+ ; E0 = +0,77 VAg++ 1 e- ↔ Ag ; E0 = +0,80 V

Cuestión 3

Considerar las siguientes moléculas: SiH4, PH3 y H2S. Escribir sus estructuras de Lewis y razonar cuáles de las siguientes frases son ciertas y cuáles son falsas:

a. En los tres compuestos, el átomo central está rodeado de cuatro pares de electrones.

b. Los ángulos de enlace son muy parecidos para todas estas moléculas.c. La única molécula no polar es PH3.

Datos:

Números atómicos: H = 1; Si = 14; P = 15; S = 16.

Cuestión 4

Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de átomos neutros:

X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 4s1

Justificar la validez o falsedad de las siguientes proposiciones:

a. La configuración de Y corresponde a un átomo de K.

b. Para pasar de X a Y se necesita aportar energía.c. El radio de X es igual al radio de Y.

Ejercicio B

Problema 1

Deseamos averiguar la concentración total de ácido acético, CH3-COOH, en un vinagre comercial. Dos estudiantes proponen y realizan dos experimentos diferentes:

a. El primero toma con una pipeta 5,0 mL de vinagre y añade unas gotas de fenolftaleína. Después comprueba que se consumen 17,0 mL de disolución 0,25 M de NaOH para la neutralización del vinagre. Escribir la reacción de neutralización y calcular la molaridad y el número de gramos de CH3-COOH por litro de vinagre.

b. El segundo busca en un libro la Ka del CH3-COOH, que resulta ser 1,8·10-5, y mide con un pHmetro el pH del vinagre, que resulta ser 2,4. Escribir la reacción de disociación del ácido y calcular la molaridad y el número de gramos de CH3-COOH por litro de vinagre.

Datos:

Ar (H) = 1Ar (C) = 12Ar (O) = 16

Problema 2

En el despegue de algunas naves espaciales se ha utilizado como propelente una mezcla de hidracina (N2H4) y tetraóxido de dinitrógeno(N2O4), produciéndose en la reacción gran cantidad de nitrógeno gas y vapor de agua: 2 N2H4 (l) + N2O4 (l) ⇒ 3 N2 (g) + 4 H2O (g)

a. Identificar las especies oxidante y reductora y calcular el número de electrones intercambiados por cada molécula de hidracina que reacciona.

b. Calcular el volumen que ocuparían los gases producidos al reaccionar 1000 Kg de hidracina, suponiendo que se obtienen a 100 ºC y 1,0 atm de presión.

c. Cuál debe ser la relación entre la masa de hidracina y de tetraóxido de dinitrógeno en la mezcla combustible.

Datos:

Ar (H) = 1Ar (N) = 14Ar (O) = 16R = 0,082 atm·L/mol·K

Cuestión 1

Analizar justificadamente la veracidad o falsedad de las siguientes proposiciones:

a. En algunas reacciones, el calor de reacción a presión constante es igual a la variación de energía interna.

b. La condensación es un proceso endotérmico.c. Las entalpías de formación pueden ser positivas o negativas.

Cuestión 2

Para el equilibrio químico que aparece representado por la reacción: N2O4 (g), los valores de Kp a 400 y 500 K son respectivamente 4,79·10 y 1,70·103 atm. Justificar el efecto que producirá en la concentración de NO2 las siguientes modificaciones del equilibrio.

a. Un aumento de temperatura a presión constante.b. Un aumento de presión a temperatura constante.c. Un aumento de volumen a temperatura constante.

Cuestión 3

Señalar justificadamente cuáles de las siguientes proposiciones son correctas y cuáles no:

a. El número atómico de los iones K+ es igual al del gas noble Ar.b. Los iones K+ y los átomos del gas noble Ar son isótopos.c. El radio de los iones K+ es igual que el de los átomos de Ar.

Datos:Números atómicos: Ar = 18; K = 19.

Cuestión 4

Averiguar la fórmula y nombre de un hidrocarburo acetilénico (alquino), sabiendo que la hidrogenación completa de 4 gramos conduce a 4,4 gramos del hidrocarburo saturado correspondiente.

Datos:Ar (H) = 1Ar (C) = 12.

Ejercicio A

Problema 1

Durante la década de los años cuarenta y debido a la escasez de gasolina, se utilizó como combustible para automóviles el monóxido de carbono obtenido a partir del carbón en los "gasógenos". Sabiendo que la combustión del CO (g) para dar CO2 (g) tiene una variación de entalpía de -283 KJ/mol a 25 ºC.

a. Calcular la variación de entalpía de formación del monóxido de carbono.b. ¿Qué cantidad de calor se podría obtener al quemar 100 m3 de CO

medidos a 25º C y 750 mm Hg?c. ¿Qué volumen ocuparía el O2 (g) necesario para la combustión del

apartado anterior, medido en las mismas condiciones de presión y temperatura que el CO?

Datos:R = 0,082 atm.l /grado.mol.ΔHf

o CO2 (g) = -393,5 KJ/mol

Problema 2

El fosgeno, COCl2, se descompone a elevada temperatura dando monóxido de carbono, CO, y cloro, Cl2. Cuando se alcanza el equilibrio se observa que la presión total es 2,175 atm.

a. Calcular la Kc para la reacción COCl2 (g) ⇔ CO (g) a 1000 K.b. Una vez alcanzado el equilibrio se disminuye el volumen a la mitad

manteniendo la temperatura constante. Indicar cualitativamente qué sucederá con el número de moles y con la concentración de las especies existentes.

Datos:Pesos atómicos: C= 12 ; O = 16 ; Cl =35,5

Cuestión 1

Respecto el número cuántico "n" que aparece en el modelo atómico de Böhr indicar de manera razonada cuáles de las siguientes frases son correctas y cuáles incorrectas:

a. La energía del electrón en las órbitas está cuantizada y depende de n.b. El radio de las órbitas no depende de n.c. Las rayas del espectro de emisión del hidrógeno se deben a tránsitos del

electrón desde una órbita a otra de n mayor.

d. Cuando el electrón pasa a tener n = ∞ el átomo se a ionizado.

Cuestión 2

Completar la siguiente tabla, indicando las especies constantes que faltan, y ordenar, según la fuerza relativa, los ácidos y las bases conjugadas que en ella aparecen:

ácido base conjugada Ka Kb

CH3-COOH ¿? 1,8·10-5 ¿?

¿? NH3 ¿? 1,8·10-5

HCN ¿? 4,9·10-10 ¿?

¿? HCOO- ¿? 4,8·10-11

Cuestión 3

Suponer que se dispone de dos barras metálicas, una de plomo y otra de cinc, y de dos disoluciones, una que contiene Pb2+ 1 M y la otra contiene Zn2+ 1 M.

a. Explicar cómo se construiría una pila con dichos materiales, dibujando un esquema de la misma.

Calcular la diferencia de potencial o fuerza electromotriz de la pila.

b. Escribir las semireacciones que ocurren en cada semipila y la reacción global. Indicar además qué electrodo es el cátodo y cuál el ánodo.

Datos:Pb2++ 2 e- ⇔ Pb ; Eº = - 0,13 VZn2+ + 2e- ⇔ Zn ; Eº = - 0,76 V

Cuestión 4

Determinar la fórmula y nombre IUPAC de un aldehido, sabiendo que por oxidación produce un ácido monocarboxílico que contiene un 48,65 % de carbono y un 43,24 % de oxígeno. (Pesos atómicos: C = 12; O = 16; H = 1)

Ejercicio B

Problema 1

La soldadura aluminotérmica se basa en el calor generado en la reacción:

2 Al (s) + Fe2O3 (s) ⇒ Al2O3 (s) + 2 Fe (s)

a. Si partimos de 100 g de cada uno de los reactivos ¿qué masa de hierro podemos obtener?, ¿cuántos átomos de hierro corresponden a dicha masa?

b. Indicar qué especie se oxida y cuál se reduce en la reacción anterior, así como quién es el oxidante y quién es el reductor, justificando la respuesta.

c. Demostrar el carácter exotérmico de la reacción.

Datos:Pesos atómicos: O = 16; Al = 27; Fe = 56; Numero de Avogadro = 6,023·1023.Entalpías de formación ΔHf (KJ/mol): Fe2O3 = -822; Al2O3 = - 1670

Problema 2

Se mezcla 1 litro de disolución de HNO3 (ácido fuerte) cuyo pH es 1,0 y 9 litros de disolución de Ba(OH)2 (base fuerte) cuyo pH es 11,0.

a. Calcular las concentraciones de todas las especies presentes en las disoluciones del ácido y de la base.

b. Escribir la reacción de neutralización que se produce.c. Calcular el pH de la disolución resultante de la mezcla, considerando que

los volúmenes son aditivos.

Cuestión 1

Se burbujea cloro gas (Cl2) en una disolución que contiene iones Fe2+ y Fe3+ a la misma concentración.

¿Qué reacción se producirá, si es que se produce alguna? En caso de producirse, escribir la reacción ajustada, indicando quién se oxida, quién se reduce, qué especie actúa como oxidante y cuál como reductora.

Datos: Potenciales de reducción standard:Fe2+ + 2 e-⇒ Fe ; Eº= - 0,44 VFe3+ + 3 e-⇒ Fe ; Eº= - 0,04 VFe3+ + 1 e-⇒ Fe2+ ; Eº= + 0,77 VCl2 + 2 e- ⇒ 2 Cl- ; Eº= + 1,36 V

Cuestión 2

Se tiene una mezcla formada por los siguientes gases: CO, Cl2 y COCl2 a 400 ºC y 1 atm de presión en equilibrio:

CO (g) + Cl2 (g) ⇔ COCl2 (g)

Razonar y justificar si las siguientes afirmaciones son o no corectas:

Si se introduce en el sistema una pequeña cantidad de Cl2, manteniendo el volumen y la temperatura constantes, cuando el sistema restablezca el equilibrio:

a. El cociente [ COCl2]equil/ [CO]equil [Cl2]equil será mayor.b. La masa de CO será mayor.c. La de Cl2 será mayor.d. La concentración de COCl2 será menor.

Cuestión 3

La oxidación de 15 gramos de cierto alcohol con dicromato de potasio, en medio ácido, produjo 13,5 gramos de butanona.

a. Escribir la fórmula estructural de dicho alcohol y nombrarlo.b. ¿Cuál ha sido el rendimiento de la reacción de oxidación?

Datos:Pesos atómicos: H = 1; C = 12; O = 16

Cuestión 4

a. Explicar por qué existe el PF5 y no existe NCl5b. Escribir la serie de los cuatro números cuánticos para uno de los electrones

de valencia del átomo de azufre en su estado fundamental. (Número atómico del azufre 16)

Ejercicio A

Problema 1

A la temperatura de 400ºC el NH3 se encuentra disociado en un 40% en N2 e H2

cuando la presión total del sistema es 710 mm Hg. Calcular:

a. La presión parcial de cada uno de los gases en el equilibrio.b. Sabiendo que el volumen del recipiente es 486,5 litros, calcular el número

de moles de cada especie en el equilibrioc. El valor de Kpa 400º C para 2 NH3 (g)↔N2 + 3H2 (g)

Datos:

Pesos atómicos: N = 14; H = 1;R = 0,082 atm. litro/grado.mol

Problema 2

En las plantas industriales cloro-álcali se realiza la electrólisis de disoluciones de cloruro de sodio para obtener cloro e hidrógeno gaseosos e hidróxido de sodio. Las reacciones que se producen son:

2 CI- (ac) ⇒ Cl2 (g) + 2 e-

2 H2O (I) + 2 e- ⇒2 OH- (ac) + H2 (g)Global 2 CI-(ac) + 2 H2O (I) ⇒ Cl2 (g) + 2 OH- (ac) + H2 (g)

Si obtenemos 100 gramos de H2 en una célula cloro-álcali:

a. ¿Qué masa de Cl2 se habrá obtenido en el mismo tiempo?b. ¿Qué cantidad de carga eléctrica habrá circulado por la célula de

electrólisis?c. Indicar cuál de las semirreacciones corresponde al cátodo y cuál al ánodo y

qué especie se oxida y cuál se reduce

Datos:

Pesos atómicos: H = 1; O = 16; CI = 35,5Constante de Faraday F = 96500 C/ mol e-

Cuestión 1

El etanol y el dimetiléter tiene la misma fórmula molecular, C2H6O. Sabiendo que:

C2H5OH (g) ⇒ 2 C (g) + 6 H (g) + O (g) CH3-O-CH3 (g)⇒ 2C (g) + 6 H (g) + O (g) ΔH = 3232 KJ ΔH = 3186 KJ

Indicar cuál, entre las siguientes, es la mejor explicación de la diferencia entre las entalpías de las citadas reacciones. Además, justficar la elección indicando por qué se descarta el resto.

a. El dimetiléter es más volátil que el etanol.b. Los átomos de C, H y O se encuentran enlazados de distinta manera en los

dos compuestos.c. Un mol de etanol pesa más que un mol de dimetiléter.d. La reacción de formación del dimetiléter es más exotérmica que la del

etanol.

Cuestión 2

¿Cuál o cuáles de las siguientes sales no modifican el pH del agua al disolverse en ella? Justificar la respuesta.

NaHCO3; NH4NO3; KBr; KCN HNO3 y HBr son ácidos fuertes NaOH y KOH son bases fuertes H2CO3 Ka = 4,3·10-7

HCO3 Ka= 4,7·10-11

HCN Ka= 4,0·10-10

NH3 Kb= 1,5·10-5

Cuestión 3

Indicar el tipo de enlace que debe romperse para:

a. Fundir hielob. Fundir hierroc. Fundir CsCld. Evaporar N2 líquido.

Cuestión 4

El teflón es un polímero que se obtiene por adición de moléculas del monómero tetrafluoroeteno.

a. Escribir la fórmula desarrollada del tetrafluoroeteno y dibujar una porción de cadena del teflón.

b. Calcular el porcentaje en peso de carbono y de fluor en el tetrafluoroeteno.

Datos:

Pesos atómicos: C = 12; F = 19

Ejercicio B

Problema 1

a. Escribir la reacción de formación del amoníaco gaseoso a partir de sus elementos, explicando qué enlaces se forman y cuáles se rompen en la misma.

b. Calcular la variación de entalpía para la reacción anterior, expresándola en KJ/mol de amoníaco.

c. Calcular la variación de entalpía para la oxidación del amoníaco:

4 NH3 + 5 O2 (g) ⇔ 4 NO (g) + 6 H2O (g)

Datos:

Energías de enlace (KJ/mol):

N≡N: 941 N-H: 389 H-H: 436

ΔHF0(KJ/mol):

NO (g): +90,4 H2O (g): -241,8

Problema 2

Determinar el grado de disociación y el pH de las siguientes disoluciones acuosas, todas ellas de concentración 0,5 M:

a. NaOH (base fuerte)b. HCN (Ka = 4,9·10-10)

Cuestión 1

Dados tres elementos químicos de números atómicos 19, 35 y 36. Indicar:

a. La configuración electrónica y el grupo del sistema periódico al cual pertenece cada elemento.

b. De los tres elementos cuál tiene mayor energía de ionización, cuál mayor afinidad electrónica y cuál mayor radio atómico. Razonar las respuestas.

Cuestión 2

a. Ajustar la siguiente reacción redox:

MnO4 + HOOC-COOH + H+ ⇒ Mn2+ + CO2 + H2O

b. Dar el nombre de todas las especies que intervienen en la reacción anterior e indicar cuál actúa como agente oxidante y cuál como reductor.

Cuestión 3

Calcular la energía reticular del KBr a partir de los siguientes datos:

ΔH Formación KBr = -391,8 KJ/mol ΔH sublimación K= +81,26 KJ/mol ΔHvaporización Br2= +30,7 KJ/mol ΔH disociación Br2= +193,5 KJ/mol 1ª Energía ionización K = 418,4 KJ/mol Afinidad electrónica Br = -321,86 KJ/mol

Cuestión 4

Para una hipotética reacción, cuya ecuación química es A (g) ⇔ B (g) se plantean como posibles gráficas concentración = f(t)

Justificar qué gráfica corresponderá a cada uno de los siguientes casos:

a. Kc >>>> 1b. Kc >>>> 1c. Kc = 1

Ejercicio A

Problema 1

Una disolucion acuosa de HI 0,1 M posee una concentración de protones de 0,0335 mol/l.

Calcular:

a. Las concentraciones de todas las especies químicas presentes en el equilibrio y la constante de equilibrio de disociación del ácido.

b. La concentración inicial de yoduro de hidrógeno que debería tener una disolución para que su pH fuera 2,0.

Problema 2

El agua oxigenada es una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno (H2O2) que tiene propiedades desinfectantes. La concentración de H2O2 en dichas disoluciones se puede determinar mediante una volumetría redox utilizando permanganato potásico (KMnO4). La reacción que se produce es:

2 KMnO4 + 5 H2O2 + 3 H2SO4 ⇒ 2 MnSO4 + 5 O2 + K2SO4 + 8 H2O

a. Indicar qué especie química se oxida y cuál se reduce, especificando los cambios en los numeros de oxidación.

b. Para analizar una disolución de H2O2 se toman 5,0 ml de la misma y se comprueba que se necesitan exactamente 39,3 ml de una disolución 0,50 M de KMnO4 para hacer reaccionar cuantitativamente el peróxido. Calcular la concentración de la disolución de H2O2 expresándola en forma de molaridad y gramos/litro.

c. Tenemos 1 litro de disolución 0,893 M de H2O2. Si todo el peróxico pudiera transformarse en oxígeno gas, según la reacción: 2 H2O2 (ac) ⇒ O2 (g) + 2 H2O(1). ¿Qué volumen de gas obtendríamos medido en condiciones normales?

Datos:

Pesos atómicos: H = 1; O = 16; K = 39; Mn = 55 R = 0,082 atm·litro/grado·mol

Cuestión 1

a. Escribir la expresión matemática del Primer Principio de la Termodinámica, indicando el sentido físico de cada término y sus unidades. Explicar el significado de dicho Principio.

b. ¿Qué es y a qué se debe el denominado "efecto invernadero"? ¿Qué consecuencias pueden derivarse de una intensificación de dicho efecto y cómo podrían evitarse?

Cuestión 2

Las siguientes reacciones han alcanzado el equilibrio a una misma temperatura:

H2 + I2 ⇔ 2 HI ; Kp

2 HI ⇔ H2 + I2 ; Kp'1/2 H2 + 1/2 I2 ⇔ HI ; Kp''HI ⇔ 1/2 H2 + 1/2 I2 ; Kp'''

Calcular las constantes Kp', Kp'' y Kp''';sabiendo que Kp = 59,42

Cuestión 3

Dados los siguientes elementos: He, F, S, As y Sn; indicar el que corresponda mejor a cada una de las propiedades siguientes, razonando las respuestas:

a. El más metálico.b. El de radio mayor.

c. El más electronegativo.

Datos:

Números atómicos: He = 2; F = 9; S = 16; As = 33; Sn = 50

Cuestión 4

Dadas las siguientes especies químicas: Cl2O; PCl3;HCN y BF4; se pide:

a. Representar mediante diagramas de Lewis sus estructuras electrónicas.b. Predecir la forma geométrica de cada especie.

Datos:

Números atómicos: H = 1; B = 5; C = 6; N = 7;O = 8; F = 9; P = 15; Cl = 17

Ejercicio B

Problema 1

Dadas las reacciones:

Na (s)+1/2Cl2 (g) ⇒ Na (g)+Cl (g) ; ΔH = +230 KJNa (g)+Cl (g) ⇒ Na+ (g)+Cl- (g) ; ΔH = +147 KJNa (s)+1/2Cl2 (g) ⇒ NaCl (s) ; ΔH = -111 KJ

a. Calcular la variación de entalpía para la reacción: Na+ (g)+Cl- (g) ⇒ NaCl (s)b. Calcular la entalpía de formación del NaCl, expresándola en KJ/(mol NaCl)

y en J/(g NaCl)c. Calcular la energía reticular del compuesto NaCl, expresándola en

Kcal/mol.

Datos:

Pesos atómicos: Na = 23; Cl = 35,51 cal = 4,184 J

Problema 2

Para la reacción de disociación del N2O4 gaseoso, según la ecuación: N2O4 (g) ⇔ 2NO2 (g): la kp vale 2,49 a 60 ºC. expresamos las presiones atmosféricas.

a. Calcular el grado de disociación del N2O4 a 60 ºC y una presión total en el equilibrio de 1 atm.

b. Suponiendo que disminuyésemos el volumen a temperatura constatnte, predecir justificadamente:

1. ¿Qué le sucederá a la cantidad (moles) de NO2?2. ¿Qué le sucederá a la concentración de NO2?

Cuestión 1

Nos dan una disolución de un ácido monoprótico y nos preguntan si es fuerte o débil, ¿qué datos necesitaríamos para responder? Razonar la elección, indicando también por qué se descartan las otras:

a. El pH de la disoluciónb. La concentración y el peso molecular del ácido.c. El pH y la concentración.d. El pH y el peso molecular.

Cuestión 2

Escribir ecuaciones moleculares ajustadas para las reacciones siguientes:

a. El zinc se disuelve en ácido clorhídrico para formar cloruro de zinc (II) e hidrógeno gaseoso.

b. El sodio se disuelve en agua para formar hidróxido de sodio e hidrógeno gaseoso.

c. El hierro se disuelve en ácido nítrico para formar nitrato de hierro (III), dióxido de nitrógeno gaseoso y agua.

Cuestión 3

Muchos compuestos químicos derivados del ácido nítrico se utilizan como fertilizantes agrícolas. Suponiendo que un agricultor consume anualmente 320 Kg de nitrato de sodio (NaNO3), para abonar sus tierras:

a. ¿Cuántos moles y cuántos átomos de nitrógeno se aportan por año a dichas tierras?

b. Un año decide cambiar este abono por nitrato amónico (NH4NO3), ¿cuántos Kg de éste último deberá utilizar para que no varíe la aportación de nitrógeno?

Datos:

Pesos atómicos: H=1; N=14; O=16; Na=23Número de Avogadro=6,023·1023

Cuestión 4

a. Clasificar en orden creciente de radios los siguientes iones (justificarlo): O2-; Na+; F-; Mg2+

b. Justificar la distinta solubilidad que presentan en agua el metano y el metanol.

Datos:

Números atómicos: O=8; Na=11; F=9; Mg=12

Ejercicio A

Problema 1

Se sabe que los elementos presentes en un compuesto desconocido son carbono, hidrogeno y oxígeno. En una experiencia analítica se quemaron totalmente 2,9 g de compuesto y se obtuvieron 6,6 g de dióxido de carbono y 2,7 g de agua.

a. Hallar las fórmulas empírica y molecular del compuesto, sabiendo que su masa molecular está comprendida entre 50 y 60.

b. Indicar; al menos, cuatro posibles fórmulas estructurales, con su nombre, que pueden corresponderse con el compuesto desconocido.

c. Del compuesto desconocido se sabe que por reducción da un determinado alcohol, y por oxidación un determinado ácido. Indicar los nombres: del compuesto desconocido, del alcohol que da por reducción y del ácido por oxidación.

Datos:

Pesos atómicos: H = 1; C = 12; O = 16

Problema 2

Se ha preparado una disolución, disolviendo 20 litros de NH3 (gas), medidos a 10 ºC y 2 atm de presión; en agua suficiente para alcanzar 4,5 litros de disolución. Sabiendo que la constante de disolución de NH3 es 1,78·10-5 y que R = 0,082atm.l/grado.mol, calcular:

a. Las concetraciones de todas las especies químicas presentes en el equilibrio.

b. El grado de disolución del NH3.

c. El pH y el pOH de la disolución.

Cuestión 1

a. Se dice que las temperaturas relativamente elevadas que se observan en la estratosfera, se deben al calor liberado en la reacción de descomposición del ozono: O3 (g)+ O (g) ⇒ 2 O2 (g). Justificar, mediante cálculo, esta afirmación.

b. Indicar, al menos, un contaminante atomosférico que destruya el ozono, explicando su forma de actuación: Además sugerir una forma de evitar dicho efecto destructivo.

Datos: Entalpías de formación ΔHf0 (KJ/mol):

O3 (g) = +142,3 O (g) = +247,3 O2 (g) = 0

Cuestión 2

El proceso de Haber para la obtención del amoniaco implica la utilización de presiones elevadas (unas 250 atm) y temperaturas lo mas bajas posibles (unos 400 ºC) para que la velocidad de reacción sea suficiente. Justificar razonadamente estos hechos.

N2 (g) + 3 H2 (g) ⇔ 2 NH3 (g) ; ΔH = -92 KJ

Cuestión 3

a. La configuración electronica de la capa de valència de un elemento es 4s2

3d10 4p3. ¿A qué período y familia del sistema periódico pertenece el elemento? ¿Qué estado de oxidación negativo debe de tener?

b. ¿Cuál o cuales de las siguientes combinaciones son conjuntos válidos de números cuánticos, para un electrón de un átomo de carbono en su estado fundamental? Razonar la respuesta, indicando por que el resto de combinaciones no son válidas.

n l m s

B1 1 0 1 1/2

B2 3 1 -1 1/2

B3 2 0 0 -1/2

B4 2 2 -1 -1/2

Cuestión 4

a. Predecir las formas geométricas de los cationes amonio (NH4 +) y oxonio (H3O+)

b. Explicar la distinta solubilidad en agua de estos tres gases:cloruro de hidrogeno, cloro e hidrogeno,

Datos:

Numeros atómicos: H = 1; N = 7; O = 8

Ejercicio B

Problema 1

El mármol es una piedra ornamental que se extrae de ciertas canteras de piedra caliza, como las que se encuentran en Pinoso y Novelda (Alicante) y en otros puntos de la Comunidad Valenciana.

a. Con la finalidad de determinar el contenido de carbonato cálcico de un mármol, se toma una muestra del mismo que pesa 0,350 g y se hace reaccionar con un exceso de HCl, obteniéndose como producto 83,2 cm3

de CO2 (g) medidos a 22 ºC y 750 mm Hg. Calcular el porcentaje en peso de CaCO3 de dicho mármol.

b. Tenemos una tonelada de piedra caliza cuya riqueza en CaCO3 es del 90% en peso, ¿qué masa de cal viva (CaO) podemos obtener al calcinar en un horno dicha materia prima, si el rendimiento del proceso es del 80%?

CaCO3 (s) ⇒ CaO (s)+CO2 (g)

Datos:

Pesos atómicos: H = 1; C = 12; O = 16; Cl = 35,5; Ca = 40R = 0,082 atm·litro/grado.mol

Problema 2

En un recipiente de 10 litros se introducen 0,61 moles de CO2 (g) y 0,39 moles de H2 (g) y se calienta a 1250 ºC. Una vez alcanzado el equilibrio, se analiza la mezcla y se encuentra que hay 0,35 moles de CO2.

a. Calcular Kc y Kp para la ecuación CO2 (g)+H2 (g) ⇔ CO (g)+H2O (g) a 1250 ºC

b. Predecir, justificadamrnte, lo que sucederá con las concentraciones de todas las especies, si se añade una pequeña cantidad de H2 (g) a temperatura constante.

c. Tras alcanzarse el equilibrio planteado en el enunciado, se añade 0,22 moles de H2 (g) a temperatura constante. Calcular los moles existentes en el nuevo equilibrio de cada una de las especies.

Cuestión 1

a. Ajustar la siguiente reacción redox:

I2+HNO3 ⇒ HIO3+ NO2+H2O.

b. Nombrar todas las especies que intervienen, especificando la fórmula y el nombre de la especie que falta, e indicando si se trata de un ácido.

Cuestión 2

Completar las siguientes reacciones escribiendo la fórmula y el nombre de la especie que falta, e indicando si se trata de un ácido o de una base:

HCIO4 + NH3 ⇒ CIO4 + ____HNO2 + H2O⇒ H3O- + ____

Ca(OH)2 + ____ ⇒ CaSO4 + 2 H2OF+ H2O ⇔ HF+ ____

Cuestión 3

Dadas las configuraciones electrónicas:

I. 1s2 2s2 2p6

II. 1s2 2s2

III. 1s2 2s22p2 2p6 3s2 3p4

Indicar:

a. ¿A qué átomos corresponden?b. ¿A qué iones monopositivos corresponden?c. ¿A qué iones mononegativos corresponden?

Cuestión 4

La lluvia se debe fundamentalmente a la interacción entre los óxidos de azufre y el agua de lluvia.

a. Escribir las estructuras de Lewis para las moléculas de SO2 y SO3

b. Predecir para cada una de dichas moleculas: su forma geométrica, los valores aproximados de los ángulos de enlace y el caracter polar o no polar.

Datos:

Números atómicos O = 8; S = 16

Ejercicio A

Problema 1

a. Calcular la energía de enlace C=C a partir de la entalpía de hidrogenación del eteno para formar etano:

CH2 = CH2 (g) + H2 (g) ⇔ CH3-CH3 (g)ΔHº = -137 KJ/mol

Las energías de enlace H-H, C-C Y C-H son respectivamente 436, 347 y 415 KJ/mol.

b. ¿Cuáles serán las condiciones de presión y temperatura más adecuadas para obtener un rendimiento elevado en la reacción de hidrogenación del eteno? Razonar la respuesta.

Problema 2

a. Calcular la cantidad máxima de nitrato de cobre que se podría obtener por reacción de 100 cm3 de disolución 3 M de ácido nítrico sobre 10 g de cobre, si la única reacción que se produce es:

3 Cu (s) + 8 HNO3 (ac) ⇒ 3 Cu(NO3)2 (ac) + 2 NO (g) + 4 H2O (l)

b. Indicar quién se oxida y quién se reduce en la reacción redox del apartado anterior. Indicar también qué especie química es el oxidante y cuál el reductor.

Datos:

Peso atómicos: H: 1; N: 14; O: 16; Cu: 63,5

Cuestión 1

a. Para un ácido monoprótico HA, deducir razonadamente la dependencia de la concentración de protones [H3O+] con la constante de disociación Ka y la concentración inicial de ácido co:

[H3O+] = f(ka, co) ; (suponer que ka <10-6 y que ka <<< co)

b. ¿Qué es un indicador ácido-base? Explicar una de sus aplicaciones.

Cuestión 2

a. Indicar cuál o cuáles de las siguientes frases son ciertas: 1. Las rayas del espectro de emisión del hidrógeno se deben a tránsitos

del electrón entre distintos niveles de energía.2. El ión óxido, O2-, tiene mayor radio que el átomo de oxígeno3. Conforme vamos de izquierda a derecha en una fila del Sistema

Periódico disminuye la energía de ionización.b. Explicar por que es verdadera o falsa cada frase del apartado

anterior.Reescribir correctamente aquéllas que sean falsas.

Cuestión 3

Considerar energéticamente todas las transformaciones que deben producirse en la formación de una red iónica de NaBr, a partir de sus elementos: Na (s) + 1/2 Br2

(g) ⇒ NaBr (s).

Cuestión 4

El PVC es un polímero que se utiliza para fabricar una gran variedad de objetos de plástico. Dicha macromolécula se forma por adición de moléculas de cloruro de vinilo ClHC=CH2.

a. ¿Cuál sería el nombre sistemático del cloruro de vinilo?b. ¿Cómo se unen las moléculas de cloruro de vinilo para formar el PVC? Por

tanto ¿cuál es la unidad cuya repetición da lugar al PVC?

Datos:Pesos atómicos: H: 1 ; C: 12 ; Cl: 35,5

Ejercicio B

Problema 1

Las entalpías de las reacciones de combustión del etanol CH3-CH2OH (l) y del acetaldehido CH3-CHO (l) son respectivamente -327,6 y -279,0 Kcal/mol.

a. Ajustar las reacciones de combustion del etanol y del acetaldehido.b. Calcular la variación de entalpía de la reacción de oxidación del etanol a

acetaldehido:

2 CH3-CH2OH (l) + O2 (g) ⇒ 2 CH3 -CHO (l) +2 H2O (l)

Problema 2

En el laboratorio se tienen dos matraces, uno contiene 150 ml de HCl 0,25 M y el otro 150 ml de CH3-COOH 0,25 M.

a. Razonar cuál de las dos disoluciones será más ácida.b. Calcular el pH de cada una de ellas, sabiendo que la constante de equilibrio

de disociación del ácido acético es 1,8·10-5

c. Calcular la cantidad de agua que deberíamos añadir a la más ácida para que el pH de las dos fuese el mismo. (Considerar que los volúmenes son aditivos).

Cuestión 1

El carbonato de plata, Ag2CO3, tiene tendencia a descomponerse. Si se mantiene en un recinto cerrado, acaba por alcanzar el estado de equilibrio representado por:

Ag2CO3 (s) + calor ⇔ Ag2O (s) + CO2 (g)

con una Kp de 0,0095 atm.a 110ºC.

a. Suponiendo se introducen 0,5 g de Ag2CO3 (s) en un recipiente de 100 ml y se calienta a 110ºC ¿qué valor alcanzará la presión de CO2 cuando se alcance el equilibrio?

b. ¿Qué sucederá si una vez alcanzado el equilibrio se eleva la temperatura a 115ºC?

c. ¿Qué sucederá, si una vez alcanzado el equilibrio, se permite que se expansione el recipiente hasta el doble de su volumen?

Cuestión 2

a. ¿Cuáles son las materias primas necesarias para la obtencion de un éster? Poner un ejemplo de cada una de las citadas materias primas y escribir la reacción de formación del éster correspondiente.

b. Se añade Br2 (l) a una disolución que contiene ion Cl- y a otra disolución que contiene ion I-. Razonar si en alguno de los dos casos se producirá una reacción redox. En caso de producirse indicar quién se reduce, quién se oxida y lo que observaríamos.

Datos: Potenciales de reducción stardard:I2 (s) + 2e- ⇒ 2 I- (ac) ; Eo= 0,53Br2 (l) + 2e- ⇒ 2 Br- (ac) ; E0= 1,07Cl2 (g) + 2e- ⇒ 2 Cl- (ac) ; E0= 1,36

Cuestión 3

a. De los elementos cuyos átomos ganan electrones con facilidad, se dice que son "agentes oxidantes". Razonar cuál de los elementos siguientes es mejor "agente oxidante": Na, F, Ba, Ne, O.

b. ¿Qué mejoras aporta el modelo de Böhr respecto al modelo de Rutherford? Citar al menos dos.

Datos:Números atómicos: Na = 11; F = 9; Ba = 56; Ne = 10; O = 8

Cuestión 4

Entre las siguientes sustancias: cloruro de potasio, metano, silicio, sodio y agua; escoger las más representativas de: (indicar las razones respecto las no elegidas)

a. Una sustancia de alta conductividad eléctrica que funde alrededor de los 100ºC.

b. Una sustancia covalente de punto de fusión muy alto.c. Una sustancia no conductora, que se convierte en conductora al fundir.

Ejercicio A

Problema 1

En algunos países se utiliza el etanol, C2H5OH, como sustituto de la gasolina en los motores de los automóviles. Suponiendo que la gasolina está compuesta únicamente por octano, C8H18.

a. Ajustar las reacciones de combustión del etanol y del octano, cuyos productos son dióxido de carbono gaseoso y agua líquida.

b. Calcular la variación de entalpía en KJ/mol para la combustión del etanol y el octano, suponiendo que las reacciones se producen a 25 ºC.

c. ¿Cuál de las dos reacciones produce más calor por kilogramo de combustuble quemado?

Datos:

Pesos atómicos: H:1 C: 12 O: 16

Entalpías de formación ΔHfº (KJ/mol):C2H5OH (l): -278C8H18 (l): -270CO2 (g): -394H2O (l): -286

Problema 2

El monóxido de nitrógeno, NO, es un contaminante atmosférico capaz de descomponer las moléculas de ozono en la alta atmósfera. La constante de equilibrio para la formación del NO tiene un valor de 1·10 -30 a 25 ºC y de 0,10 a 2000 ºC :

N2 (g) + O2 (g) ⇔ 2NO (g)

a. Explicar razonadamente si se formará más fácilmente el NO a baja o a elevada temperatura.

b. En un recipiente de 2 litros, en el que se a hecho previamente el vacío, se colocan 0,060 moles de N2 y 0,020 moles de O2 y se calienta a 200ºC. Calcular las concentraciones de los tres gases cuando se alcance el equilibrio.

c. Explicar razonadamente si se hubiera obtenido mayor cantidad de NO en el apartado anterior si el recipiente se hubiera comprimido hasta un volumen de 0,50 litros.

Cuestión 1

a. ¿Qué es una sustancia anfótera? Explique utilizando un ejemplo.b. Dados los siguientes ácidos: HClO4 (ácido fuerte). HF (Ka = 7·10-4) y HBrO

(Ka =2·10-9); escribir la fórmula y el nombre de las respectivas bases conjugadas.

c. Ordenar las bases conjugadas del aparato anterior según su fuerza creciente como bases.

Cuestión 2

La pila Daniell se utilizó en tiempos pasados como fuente de corriente continua. Podria estar constituida por un electrodo de cobre sumergido en una disolución 1 M de iones Cu2- y un electrodo de cinc sumergido en una disolución 1 M de iones Zn2+.

a. Escribir las semireacciones que ocurren en cada semipila y la reacción global.

b. Indicar qué especie química se oxida, cuál se reduce y qué electrodo va perdiendo masa al funcionar la pila. Decir también qué electrodo será el polo positivo y cuál el polo negativo de la pila.

Datos:

Potenciales standard de reducción:Zn2- + 2e- ⇒ Zn ; E0:-0,76 VCu2+ + 2 e- ⇒ Cu ; E0: 0,34 V

Cuestión 3

a. Indicar cuál o cuáles de las siguientes frases son ciertas: a. Según Böhr la fuerza que mantiene al electrón en su órbita es debida

sólo a la atracción gravitatoria entre dicha partícula y el núcleo.b. Se consume la misma energía para arrancar el electrón del átomo de

hidrógeno si éste se encuentra en el orbital 1s que si se encuentra en el orbital 2p.

c. Los elementos químicos se ordenan en el Sistema Periódico según sus pesos atómicos crecientes.

b. Explicar por qué es verdadera o falsa cada frase del apartado anterior. Reescribir correctamente aquéllas que sean falsas.

Cuestión 4

a. Describir brevemente un modelo de enlace metálico que explique la elevada conductividad eléctrica de los metales.

b. La fructosa es un monosacárido cuya composición porcentual en peso es: C:40%, H:6,67% y O:53,33%. Su peso molecular aproximado es 180. Determinar su fórmula empírica y su fórmula molecular.

Datos:

Pesos atómicos: H: 1; C: 12; O: 16

Ejercicio B

Problema 1

A una temperatura determinada se produce la reacción: Xe (g) + 2F2 (g) ⇐ XeF4

(g)

a. a. Se mezclan 0,4 moles de Xe con 0,8 moles de F2 en un recipiente de dos litros. Cuando se alcanza el equilibrio, el 60% de todo el Xe se ha convertido en XeF4. Hallar Kc.

b. b. En otra experiencia, se mezclan 0,4 moles de Xe con "y" moles de F2 en el mismo recipiente; y cuando se alcanza el equilibrio a la misma temperatura anterior, el 75% de todo el Xe se ha convertido en XeF4. Hallar el valor de "y".

Problema 2

Una batería de automóvil está constituida por placas de dióxido de plomo PbO2

(polo positivo) y placas de plomo Pb (polo negativo), sumergidas en una disolución de ácido sulfúrico H2SO4. Durante la descarga, las placas positivas se van transformando en sulfato de plomo PbSO4, según

PbO2 (s) + H2SO4 (ac) + 2H+ (ac) + 2e- ⇒ PbSO4 (s) + 2H2O (l)

Supongamos, que en el arranque del automóvil, extraemos de la batería una corriente de 10 A durante 1 minuto:

a. ¿Qué masa de PbO2 se habrá transformado en PbSO4?b. ¿Cuántos moles de H2SO4 de la disolución se habrán consumido a

consecuencia de la reacción del apartado anterior?

Datos:

Pesos atómicos: H = 1, O = 16, S = 32, Pb = 2071 F = 96500 coulombs/mol e-

Cuestión 1

a. Un átomo X tiene la siguiente configuración electrónica: 1s2 2s22p6 3s2 3p6

5s1. ¿Cuáles de las siguentes frases son correctas?: (Razonar la respuesta)

1. X se encuentra en su estado fundamental2. X pertenece al grupo de metales alcalinos3. X pertenece al 5º período del sistema períodico4. X Si el electrón pasara desde el orbital 5s al 6s, se emitira energía

luminosa que daría lugar ma una línea en el espectro de emisión.b. Indicar, al menos, un procedimiento mediante el cual podríamos obtener

energía en forma de trabajo, a parrtir de una reacción química.

Cuestión 2

Razonar si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones, referentes a una disolución acuosa de ácido acético:

a. El grado de disociación del ácido acético es independiente de la concentración inicial del ácido.

b. Si se añade una pequeña cantidad de ácido clorhídrico a la disolución, el grado de disociación del ácido acético aumenta.

c. Si se añade acetato de sodio a la solución, su pH aumenta.

Cuestión 3

De entre los siguientes compuestos: I= CH4O, II= CH2O, III= C2H6O, IV= C2H4O2 y V= C3H6O, indicar, nombrándolos, cuales podrían ser alcohol, éter, aldehido, cetona o ácido. Considerar que cada molécula solo contiene un grupo funcional.

Cuestión 4

a. El ozono, O3, es un gas que se encuentra en la alta atmósfera. ¿Qué papel desempeña dicho gas en aquella región? ¿Qué importancia tiene dicha función?

b. Escribir la estructura de Lewis del ozono. Predecir su forma geométrica, indicando el valor aproximado del ángulo de enlace. Predecir si la molécula será polar o no. (Secuencia de átomos: O - O - O)

Dato:

Número atómico del O: 8

Ejercicio A

Problema 1

La fermentación de la glucosa produce etanol y dióxido de carbono:

C6H12 O6 ⇒ 2 C2H5OH + 2 CO2

a. Si en la reacción de combustión de la glucosa para dar CO2 y H2O (l) se desprenden 2814 KJ / mol, calcular la variación de entalpía para la reacción de fermentación.

b. ¿Qué volumen ocuparía el CO2 (g) producido en la fermentación de 1 Kg de glucosa, medido a la presión de 1 atm y a 25 ºC?

Datos:

Pesos atómicos: H:1 C:12 O:16

Entalpías de formación, ΑHFº:

C2H5OH:-278 KJ / mol CO2:-394 KJ / mol H2O: -286 KJ / mol

Problema 2

Queremos averiguar la concentración de una disolución de Ca(OH)2 (base fuerte). Para ello tomamos 50 ml de la misma y los valoramos con una disolución 0,040 M de HCl (ácido fuerte), gastándose 12 ml de esta última.

a. Calcular la molaridad de la disolución de hidroxido cálcico.b. Calcular el numero de gramos de Ca(OH)2, por litro en la disolución del

apartado anterior.c. ¿Cuál es el pH de la disolución 0,040 M de HCl?d. ¿Cuál es el pH de la disolución resultante de la valoración?

Datos:

Pesos atómicos: H: 1 ; O: 16 ; Cl: 35,5

Cuestión 1

Queremos dorar (recubrir de oro) un objeto metálico de bisuteria. Para ello lo sometemos a electrólisis en una disolución que contiene iones Au3+.

a. Dibujar un esquema de la célula electrólisis con todos los elementos necesarios y escribir la semirreacción que ocurrirá en el cátodo.

b. Si hacemos pasar por la célula 1470 coulombs de carga eléctrica, ¿que masa de oro habremos depositado?

Datos:

Peso atómico: Au: 197Constante de Faraday F = 96500 Coulombs / mol e

Cuestión 2

Para cada una de las frases siguientes decir si es verdadera o falsa justificando la respuesta.

a. El equilibrio se alcanza cuando alguno de los reactivos se agota.b. Para la reacción de fabricación de la cal viva:

CaCO3 (s) ⇔ CaO (s) + CO2 (g)

Si queremos descomponer todo el CaCO3 es preferible trabajar en un recipiente abierto.

c. Las constantes Kp y Ko tienen el mismo valor numérico para la reacción:

N2O (g) ⇔ 2 NO2 (g)

d. Cuando se alcanza el equilibrio no se produce ninguna reacción.

Cuestión 3

a. En el modelo atómico de Bhor se habla de "órbita" del electrón y en el modelo atómico de la mecánica cuántica se habla de "orbital". ¿Qué diferencia existe entre ambos conceptos?

b. Definir la energia de ionización. ¿Cómo es la segunda energia de ionización con respecto a la primera (mayor, igual o menor)? Justificar la respuesta.

c. Los siguientes átomos e iones tienen todos diez electrones: N3-, O2-, F-, Ne, Na+ y Mg2+. Ordenarlos segun radio creciente. Justificar la respuesta.

Cuestión 4

a. El efecto invernadero se debe absorción de radiación infrarroja por el dióxido de carbono y el vapor de agua presentes en la atmosfera. El CO2 es una molecula lineal y en cambio el H2O es una molécula angular. Escribir estructuras de Lewis para ambos compuestos y justificar sus geometrias. Decir si las moléculas serán polares o no.

b. ¿Qué tipo de fuerzas mantiene unidas las moléculas en el agua sólida y en el dióxido de carbono sólido? Explicar la diferencia en el punto de fusión de ambos compuestos, que es de 0 ºC para el agua y -57 ºC para el dióxido de carbono.

Datos:

Números atómicos: H:1 C:6 O:6

Ejercicio B

Problema 1

El yeso se obtiene a partir del algez o piedra de yeso, que es fundamentalmente un sulfato cálcico hidratado CaSO4. X H2O

a. Diseñar un experimento para averiguar el numero x de moles de agua que cristalizan por mol de CaSO4, en el algez.

b. Supongamos que X=2. Si tenemos 1000 Kg de algez puro, ¿cuantos atomos de azufre tenemos?

c. Si todo el azufre del apartado anterior pudiera transformarse en ácido sulfúrico, H2SO4, ¿cuantos Kg de este compuesto obtendriamos?

d. Si el ácido sulfúrico del apartado anterior se utilizara para fabricar una disolución del 95,6% en peso de H2SO4 y densidad 1,84 g/cm3, ¿cuantos litros de dicha disolución obtendríamos?

Datos:

Pesos atómicos: H: 1 ; O: 16 ; S: 32 ; Ca: 40Número de Avogadro: 6,023·1023

Problema 2

Se colocan 16,68 g de pentacloruro de fósforo, PCl5, en un recipiente de 2 litros en el que previamente se ha hecho el vacío, Se calienta a 300ºC con el PCl5 se disocia parcialmente:

PCl5 (g) ⇔ PCl3 (g) + Cl2 (g) ; Kc = 0,25

a. Calcular las concentraciones de los tres gases cuando se alcance el equilibrio.

b. Calcular el grado de disociación α del PCl5 en estas condiciones.c. Calcular la presión total en el equilibrio.d. Calcular la constante de equilibrio Kp.

Datos:

Pesos atómicos: Cl:35,5 ; P:31

Cuestión 1

a. Se introduce una barra de cobre en un vaso que contiene una disolución de ion Ag+. En otro recipiente que contiene una disolución de ion Cu2+ se introduce una barra de plata. Razonar si en alguno de los casos se producirá una reacción redox. En caso de producirse indicar quien se reduce, quien se oxida y lo que observaríamos.

Datos:Pontenciales standard de reducción:Cu2+ + 2 e- ⇒ Cu ; Eº: 0,34 VAg+ + e- ⇒ Ag ; Eº: 0,80 V

b. Nombrar las siguientes sales: NH4NO3, NaClO y KClO4. Decir si sus disoluciones acuosas tendran caracter ácido, neutro o básico, justificando las respuestas.

Datos:HNO3 y HClO4 son ácidos fuertesNaOH y KOH son bases fuertesHClO: Ka= 3,2·10-8

NH3: Kb= 1,8·10-5

Cuestión 2

a. Definir "energia de enlace". Explicar como se puede calcular la variación de entalpía de una reacción a partir de las energias de enlace. Poner un ejemplo.

b. ¿A qué reacción química se debe el monóxido de carbono producido por el hombre? ¿Cuál es la importancia del monóxido de carbono como contaminante atmosférico?

Cuestión 3

a. El comportamiento de un electrón perteneciente a un atomo de hidrógeno queda descrito por el siguiente conjunto de números cuánticos: n = 3; l = 2; m = 1; s = 1/2

¿En qué energético y en qué tipo de orbital se encuentra dicho electrón?

b. La primera fila del Sistema Periódico tiene dos elementos químicos, la segunda y tercera filas tiene ocho elementos y la cuarta y quinta filas tienen dieciocho elementos. Dar una explicación a estos hechos.

Cuestión 4

a. Escribir estructuras de Lewis para las moléculas de etano, eteno y etino.b. Describir las geometrias que presentan las moléculas del apartado A),

indicando los valores aproximados de los ángulos de enlace.c. Explicar el tipo de enlaces que existen en las moléculas del apartado A),

indicando tambien el tipo de hibridación que presentan los átomos de carbono.

Ejercicio A

Problema 1

El hierro se obtiene en los altos hornos haciendo reaccionar los minerales de hierro fundamentalmente Fe2O3, con monóxido de carbono:

Fe2O3 (s) + 3 CO (g) ⇒ 2 Fe (s) + 3 CO2 (g)

a. Si tenemos 1000 Kg de mineral de hierro, con una riqueza del 80% en peso de Fe2O3, ¿cuántos Kg de hierro podríamos obtener si el rendimiento del proceso es del 75%?

b. Calcular la variación de entalpía de la reacción de obtención del hierro.

Datos:

Pesos atómicos: C: 12 ; O: 16 ; Fe: 55.8Fe2O3 (s) + 1/3 CO (g) ⇒ 2/3 Fe3O4 (s) + 1/3 CO2 (g) ; ΔH = -15,5 KJFe3O4 (s) + CO (g) ⇒ 3 FeO (s)+ CO2 (g) ; ΔH = -41,0 KJFeO (s) + CO (g) ⇒ Fe (s)+ CO2 (g) ; ΔH = 9,0 KJ

Problema 2

Se prepara una disolución acuosa 0,10 M de ácido nitroso HNO2 y su pH resulta ser de 2.2.

a. Escribir la reacción de disociación del ácido nitroso según la Teoría de Brönsted.

b. Calcular las concentraciones de todas las especes químicas presentes en dicha disolución y la constante de equilibrio de disociación del ácido.

c. Calcular el grado de disociación del ácido nitroso en estas condiciones.d. Una dislución acuosa de nitrito sódico NaNO2, ¿tendría carácter ácido,

neutro o básico? Razonar la respuesta.

Cuestión 1

a. Dar una definición de orbital atómico.b. ¿Qué significado tiene decir que una magnitud está cuantizada? Poner un

ejemplo.c. ¿Qué es la electronegatividad? Indicar cualitativamente cómo varía esta

propiedad en el Sistema Periódico y cómo influye en el tipo de enlace que forman los elementos químicos al combinarse.

Cuestión 2

Escribir estructuras de Lewis para las siguientes moléculas: BeH2, BF3 y CH3Cl. Predecir su forma geométrica, indicando también el valor aproximado de los ángulos de enlace. Razonar si las moléculas serán polares o no

Datos:

Números atómicos: H: 1 ; Be: 4 ; C: 6 ; B: 5 ; F: 9 ; Cl: 17

Cuestión 3

a. Ajustar la siguiente reacción redox que se produce en medio ácido, por el método del ión electrón

K2Cr2O2 + HCl ⇒ KCl + CrCl3 + Cl2+H2O

b. ¿Qué es la "lluvia ácida"? ¿A qué se debe y qué efectos produce? Sugerir una forma de evitarla.

Cuestión 4

a. La segunda etapa del proceso de Ostwald para la fabricación del ácido nítrico consiste en la oxidación del monóxido de nitrógeno:

2NO (g) + O2 (g) ⇒ 2 NO2 (g) ; ΔH = -113 KJ

¿Qué condiciones de presión y temperatura conviene adoptar para obtener un elevado rendimiento en la producción de NO2? Razonar la repuesta

b. ¿Qué son las proteínas? ¿Cómo se denominan las unidades químicas que, al unirse, constituyen las proteínas y qué funciones orgánicas contienen dichas unidades? Indicar una de las diversas funciones que desempeñan las proteínas en los seres vivos.

Ejercicio B

Problema 1

a. La sal común, NaCl, se obtiene en las salinas de Torrevieja y Santa Pola (Alicante) por evaporación del agua de mar. Si suponemos en primera aproxiación que el agua de mar es una disolución acuosa al 3,5% en perso de NaCl y su densidad es 1,015 g/cm3, ¿qué volumen de agua de mar tendríamos que evaporar para obtener 1 Kg de sal común?

b. El bocio es una enfermedad de la glándula tiroides debida a una falta de yodo en la dieta. Para evitarla se utiliza sal yodada, que contiene un 99,98% de NaCl y un 0,02% en peso de KI. ¿Cuántos moles de ión cloruro hay por cada mol de ión yoduro en la sal yodada?

Datos:

Pesos atómicos: Na: 23 ; Cl: 35,5 ; K: 39 ; I: 127

Problema 2

El amoníaco NH3, tiene una kb de 1,8·10-3 a 25ºC.

1. Escribir la reacción de disociación del amoníaco según la Teoría de Brönsted.

2. Calcular el pH y las concentraciones de todas las especies queímicas presentes en una disolución 0,050 M de NH3.

3. Calcular el grado de disciación del amoníaco en estas condiciones.4. Una disolución acuosa de cloruro amóniaco NH4Cl, ¿tendría carácter ácido,

neutro o básico? Razonar la respuesta.

Cuestión 1

a. ¿Qué es la corrosión metálica? (Explica el tipo de reacción química que se preduce y los reactivos y productos que intervienen) ¿Qué importancia tiene la corrosión metálica?

b. Sugerir un método para evitar la corrosión metálica.c. ordenar los tres metales siguientes: hierro, cobre y magnesio; según su

resistencia creciente a la corrosión.

Datos: Potenciales de reducción standard:

Mg2+ + 2e- ⇒ Mg ; Eº = -2,37 VFe2+ + 2e- ⇒ Mg ; Eº = -0,44 VCu2+ + 2e- ⇒ Mg ; Eº = -0,34 V

Cuestión 2

a. ¿Cómo se puede representar gráficamente un orbital atómico? Dibuja dos orbitales atómicos distintos del hidrógeno.

b. Escribir los números cuánticos que le corresponderían a un electón alojado en los orbitales atómicos dibujados en el apartado anterior.

c. Escribir la configuración electrónica del ión sulfuro S2- y del átomo de cinc.

Datos:

Números atómicos: S: 16 ; Zn: 30

Cuestión 3

Dadas las sguientes sutancias en estado sólido: Pt, KCl, H2O, N2, C (diamante) y HCl.

a. ¿Cuáles de estas sustancias están constituidas por pequeñas moléculas?b. ¿Qué tipo de fuerzas mantienen unidas a las partículas que costituyen las

unidades de la red cristalina sólida en cada sustancia?c. ¿Cuáles de estas sustancias serán conductoras en estado sólido y cuáles

lo serán en estado líquido (fundido) o en disolución acosa? Razona la respuesta.

Cuestión 4

La energía necesaria para realizar una acividad física puede obtenerse de la oxidación de la glucosa, C6H12O6, en las células.

a. Escribir y ajustar la reacción de oxidación de la glucosa para dar dióxido de carbono gaseoso y agua líquida.

b. Sabiendo que la variación de entalpía para la oxidación de la glucosa a 37 ºC es de -2876 KJ/mol y suponiendo que el 30% del calor desprendido en dicha reacción puede convertirse en trabajo mecánico, ¿qué cantidad de trabajo podría desarrollar un ciclista a partir de 10 g de glucosa?

Ejercicio A

Problema 1

Un procedimiento experimental válido para obtener cloro gaseoso, en un laboratorio escolar, consiste en hacer reaccionar el HCl(aq) con el KMnO4(aq) dentro de una campana de gases.

a. Realizar un dibujo que represente el proceso seguido para poder recoger el cloro obtenido. Explicarlo.

b. Escribir la reacción ajustada si el Manganeso del permanganato se transforma en Mn(II), en medio ácido.

c. Hallar el volumen de HCl cuya densidad es 1.18 g·cm-3 y cuya riqueza es del 39% necesario para producir 250 ml de cloro medidos a 1 atm de presión y 23 ºC.

Datos:

Ar(Cl) = 35,5 ; Ar(H) = 1

Problema 2

Al calentar el cloruro de nitrosilo, NOCl, se disocia según la ecuación:

NOCl (g) ⇒ NO (g) + 1/2 Cl2 (g)

Cuando se calientan a 350 º, en un volumen de 1 l, una muestra de NOCl puro que pesa 1,50 g, el grado de disociación resulta ser del 57,2%:

a. Determinar el valor de la presión total.b. Calcula Kp.c. Si se comprime hasta reducir el volumen a la mitad, ¿Cuál será el valor de

la Kp y de la presión total?

Cuestión 1

Justificar si las frases siguientes son verdaderas o falsas:

a. El pH de cualquier disolución de un ácido fuerte siempre en inferior al pH de cualquier disolución de ácido débil.

b. El pH puede tomar valores negativos.c. En cualquier disolución acuosa se cumple siempre que pH + pOH = 14d. Al disolver bicarbonato de sodio en agua se produce una disolución neutra

de pH = 7.

Cuestión 2

a. Escribe el diagrama de Lewis para las moléculas de H2S y H2O.b. Comenta la polaridad del sulfuro de hidrógeno y del agua.c. Justifica la diferencia entre las temperaturas de ebullición de ambas

sustancias, y compáralas sabiendo que el azufre es sólido y el oxígeno es gaseoso a temperatura ambiente.

Cuestión 3

La obtención industrial del NH3 se realiza haciendo reaccionar el N2 (g) con H2 (g). Esta reacción se conoce como síntesis de Haber-Bosch.

a. Justifica por qué esta reacción no se utiliza como método de obtención del NH3 en los laboratorios escolares.

Una reacción utilizada para obtener amoníaco en un laboratorio escolar consiste en hacer reaccionar el cloruro de amonio con el óxido de calcio. Dado que el amoníaco es muy soluble en agua no es conventiente recogerlo sobre ella, pero dada su densidad se recoge en una probeta invertida.

b. Justifica que el NH3 es un gas menos denso qie el aire.c. Nombra, al menos, dos características del NH3 que permita reconocer su

presencia en el proceso anterior.

Cuestión 4

a. La dieta del ser humano se compone básicamente de proteínas, glúcidos y grasas. Formula y nombre una proteína, un glúcido y una grasa.

b. Entre los ácidos grasos saturados podemos mencionar el palmitico (hexadecanoico) y esteárico (octadecanoico) y entre los no saturados el oleico (9 octadecanoico). Escribir las fórmulas estructurales de dichos ácidos.

Ejercicio B

Problema 1

El ácido fórmico (metanoico) es un ácido monoprótido de Ka=2·10-4.

Determina:

a. pH de una disolución 0,1 M de ácido fórmico.b. pH de una disolución 0,1 M de formiato de sodio.c. El ácido fórmico presente en una disolución de puede valorar por volumetría

con disolución de NaOH. Al añadir a 20cm3 de ácido fórmico 0,1 M y 20 cm3

de NaOH 0,1 M ¿cuál será el pH de la disolución resultante? Explica el proceso experimental.

Problema 2

El dióxido de azufre es causa de la lluvia ácida y se produce en los alrededores de algunas centrales térmicas al quemarse el azufre que acompaña algunas hullas y/o petróleos.

El dióxido de azufre se utiliza para obtener mediante su oxidación trióxido de azufre.

a. Calcula la entalpía de esta reacción de oxidación del SO2 a SO3. ¿Es exotérmica o endotérmica?

b. ¿Cuáles serían las mejores condiciones de presión y temperatura que favorecerían una mayor producción de trióxido de azufre?:

SO2 (g) SO3 (g)

ΔHf -296,9 -395,2 KJ mol-1

c. Al calentar a 600 ºC en un reactor de 1 litro de volumen trióxido de azufre y alcanzar el equilibrio y analizar el contenido existían:

o n(SO3) = 0,0106 moles de SO3

o n(SO2) = 0,0032 moles de SO2

o n(O2) = 0,0016 moles de oxígeno

Calcula la presión total del reactor.

d. Calcula la Kp para la reacción de formación del trióxido de azufre a 600 ºC.

Cuestión 1

Dibuja con cuidado un esquema del Sistema Periódico y sobre el mismo, traza unas líneas que delimiten las zonas siguientes:

a. Elementos metálicos.b. Elementos que forman moléculas diatómicas.c. Elementos que en condiciones normales se encuentra como átomos sin

combinar.d. Elementos que forman moléculas poliatómicas gigantes.e. Indicar para los elementos de los apartados (a), (b) y (c) la relación

existente entre la posición de estos elementos en el Sistema Periódico y su configuración electrónica.

Cuestión 2

El dicromato amónico (NH4)2Cr7O7 se descompone al calentarlo desprendiendo un gas. Un alumno emite la siguiente hipótesis: "el gas formado puede ser amoníaco (NH3) o nitrógeno (N2)".

a. Cita una experiencia que permita comprobar si el gas formado es o no amoníaco.

b. Escribe la reacción que ocurrirá al calentar el dicromato de amonio si anteriormente se ha comprobado que el gas desprendido no es NH3.

c. En esta reacción indica que especie química se ha oxidado y cuál se ha reducido.

Cuestión 3

El nilón es una poliamida que se puede obtener por condensación de dos moléculas que se pueden representar:

H2N-(CH2)6-NH2

HOOC-(CH2)4-COOH

a. Escribe la reacción entre estas dos moléculas.b. Si la condensación continuara, se produciría un polímero. Escribir la fórmula

de la unidad que se repite en el polímero.c. Diferencia entre el polietileno y el nilón respecto a los monómeros que

intervienen.

Cuestión 4

Conectamos en serie dos cubetas por las que circula la misma corriente. Una corriente tiene Cu(NO3)2 y la otra Ni(NO3)2. La concentración es 1M; Ar(Cu) = 63,5 ; Ar(Ni) = 58,7

a. ¿En cuál de los dos cátodos se recoge mayor masa, dónde se encuentra en nitrato de cobre(II) o el nitrato de níquel? ¿Por qué?

b. Quiero niquelar un objeto y necesito gastar 5,87 g de níquel, ¿qué cantidad de electricidad hará falta que pase por los elesctrodos de la cubeta electrolítica?

c. Si la corriente que hacíamos circular era de 30 A, da el tiempo en segundos que será necesario para niquelar el objeto.

Ejercicio A

Problema 1

El sulfato de cinc se puede utilizar como suplemento diario en casos en los que exista insuficencia de cinc. Este compuesto cristaliza como sal hidratada y se disuelve fácilmente en agua.

Para conocer la cantidad de agua de cristalización se calentaron con cuidado 3,72 g de sulfato de cinc, hidratado hasta masa constante. La muestra de la sal anhídrda tenía una masa de 2,09 g. de sulfato de cinc puro.

Determina:

a. Moles de sulfato de cinc en los 2,09 gb. Moles de agua eliminadas al calentar.c. ¿Cuál es el valor de X en la fórmula ZnSO4, X H2O?d. ¿Cuántos moles de sulfato de cinc hidratado son necesaios para ingerir los

15 mg de cinc puro al día?e. Si tomamos el sulfato de cinc con una dosis de bebida de 5 cm3, calcular la

concentración en mol dm-3 de la sal hidratada para que nos suministre la cantidad de cinc recomendada.

Datos:

Ar(Zn) = 65,4 ; Ar(H) = 1 ; Ar(S) = 32 ; Ar(O) = 16

Problema 2

El fenol es un ácido débil de fórmula C6H5OH.

a. Escribe la fórmula de la base conjugada del fenol.b. Escriba la expresión de Ka = 1,26·10-10 del fenol/fenolato a 25 ºC. Calcula la

concentración de las sustancias presentres en una disolución 0,1 M de fenol.

c. Una disolución de fenolato de sodio tiene un pH = 10,95 a 25 ºC. Calcula la concentración de las distintas sustancias presentes en dicha disolución.

d. Determina el grado de asociación α del fenol a 25 ºC en las condiciones del apartado "c".

Cuestión 1

a. Define correctamente la primera energia de ionización de un metal "M".b. Dibuja cualitativamente los valores aproximados de la primera energía de

ionizacíon (El1) de los elementos representados en las dos gráficas siguientes.

c. ¿Qué energía de enlace debe de ser mayor: la del H-H en el H2 o la del N≡N del N2? Explicar solamente por qué.

Cuestión 2

Las siguientes reacciones se producen de forma espontánea.

1. 6C (s) + 6H2 (g) + 3O2 (g) ⇒ C6H12O6

2. 2Mg (s) + O2 (g) ⇒ 2 Mg O (s)3. 2KOH(aq) + H2SO4(aq) ⇒ K2SO4(aq) + 2H2O (l)4. Zn (s) + CuSO4(aq) ⇒ ZnSO4(aq) + Cu (s)

a. Clasifica cual de estas cuatro reacciones como procesos redox, ácido-base y/o de formación. ¿Cuál debe ser el signo de la entalpía de cada una de estas reacciones?

b. Siendo la reacción (4) espontánea, indica de estas cuatro reacciones que siguen la razón o no de cuál (es) se producen también espontáneamente:

1. Zn2+ + Cu0 ⇒2. Zn2+ + Cu2+ ⇒3. Zn0 + Cu0 ⇒4. Zn0 + Cu0 ⇒

c. Define con precisión "entalpía de formación".

Cuestión 3

El pentóxido de iodo, es un reactivo muy importante, puesto que puede oxidar al gas monóxido de carbono, extremadamente tóxico, a dióxido de carbono, en ausencia de agua, formándose iodo. Por consiguiente, se utiliza para la detección y determinación de pequeñas cantidades de monóxido que mezclado con otros gases, es uno de los mayores de contaminación de la atmófera.

a. Indicar los números de oxidación del carbono y del iodo en las sustancias en las que intervienen.

b. Escribir la reacción ajustada.c. El dióxido de carbono es un gas que provoca el llamado "efecto

invernadero". Justifica en qué consiste ese efecto y de dónde procede la producción de la gran cantidad de gas citado diariamente se vierte en la atmósfera.

Cuestión 4

La glucosa C6H12O6 es una aldosa (un polialcohol con una función aldehido)

a. Esribe la fórmula desarrollada de C6H12O6.b. La glucosa se carameliza al calentarla como el azúcar. ¿Cómo justificas

esa caramelización y su solubilidad en el agua?c. La glucosa se encuentra en el mosto de la uva. Escribe la reacción ajustada

de fermentación de la glucosa y los moles de etanol (alcohol etílico) que se podrían obtener a partir de 1 litro de mosto que contiene 118 g de glucosa.

Datos:

Ar(C) = 12 ; Ar(O) = 16 ; Ar(H) = 1

Ejercicio B

Problema 1

Para averiguar el ácido acético (CH3-COOH) Contenido en un vinagre se hizo una valoración con NaOH.

a. Describe el proceso que deberá seguirse en el laboratorio y la reacción entre el ácido acético y la sosa.

b. En la experiencia separtió de 100 ml de vinagre de densidad 1,03 g·cm-3, utilizádose 56 ml de NaOH 1,2 M. ¿Cúal es el porcentaje en peso del ácido acético en vinagre?

c. ¿Cuál es el pH de este vinagre?

Datos:

Ka = 1,8·10-5 Ar(C) = 12 ; Ar(O) = 16 ; Ar(H) = 1

Problema 2

Una mezcla de hidrazina líquida (N2H4) y tetróxido de dinitrógeno gaseoso se ha utilizado como propulsora para cohetes (propergoles).

La reacción que tiene lugar se representa por la ecuación:

N2H4 (l) + N2O4 (g) ⇒ N2 (g) + H2O (g)

a. Ajustar la reacción y justificar el aumento de volumen experimentado.b. Determinar el calor intercambiado al reaccionar estequiométricamente 1 Kg

de hidracina con el N2O4 (g) necesario, en condiciones estándar.

Datos:

H2O (g) N2H4 (l) N2O4 (g)

ΔHf -57,8 +12,1 +2,3 Kcal / mol-1

Ar(N) = 14 ; Ar(O) = 16 ; Ar(H) = 1

Cuestión 1

La síntesis del amoníaco se basa en el proceso de Haber-Boschy es una de las reacciones más importante que la industria utiliza en el mundo para obtener, entre otros, un abono tan importante como el nitrato amónico.

a. Escribe la reacción de obtención del amoníaco, según la síntesis de Haber-Bosch.

b. La reacción de síntesis del amoníaco es exotérmica, ¿cuáles deben ser las preasiones y las temperaturas más adecuadas para esta síntesis?

c. El ácido nítrico se obtiene a partir del amoníaco sintético. Explica el proceso y cómo una vez sintetizado podrías obtener nitrato amónico.

Cuestión 2

a. Escribe la estructuras electrónicas del S (Z = 16) y del O (Z = 8).b. Escribe el diagrama de Lewis de las moléculas formadas por los átomos de

azufre y del oxígeno. ¿Qué tipo de enlace presentan?c. El dióxido de azufre es uno de los gases que provocan la llamada "lluvia

ácida". Explica las transformaciones químicas producidas en la transformación de la "lluvia ácida".

Cuestión 3

El oxígeno molecular se encuentra en equilibrio con el ozono según la reacción representada por la ecuación:

3O2 (g) ⇔ 2O3 (g) ; ΔHº = 283 KJ

Justificar hacia dónde se desplaza el equilibrio cuando:

a. Disminuye la presión.b. Disminuye la temperatura.c. Explica la importancia de esta reacción en relación con los problemas

actuales que tiene la atmósfera.

Cuestión 4

El caucho natural es un polímero no saturado que puede obtenerse sintéticamente a través de un proceso de polimeración del isopreno (metil 2 butadieno 1,3)

a. Explicar el significado de "polímero".b. Escribir la fórmula desarrollada del isopreno.c. Escribir la estructura del polímero resultante.