Química- OPCIÓN A.2016- Examen de selectividad-Septiembre . Andalucía.

OPCIÓN A

1. Formule o nombre los siguientes compuestos:

a) Óxido de platino (II): PtO

b) Sulfito de cadmio: CdSO3

c) Ciclopenteno:

d) (NH4)2S: Sulfuro de amonio

e) Cr(OH)3: Hidróxido de cromo (III)

f) CH2C(CH3)2CH2CH3: 2,2-dimetilbutano

2. Sean los elementos X e Y de número atómico 38 y  35, respectivamente:

a) Escriba sus configuraciones electrónicas:

X(Z=38): 1s² 2s² 2p⁶  3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²

Y(Z=35): 1s² 2s² 2p⁶  3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

 b) Razone cuales serán sus iones más estables:

Los iones más estables serán los que tengan configuración de gas noble o capa completa. En el primer caso quitando dos electrones, X⁺² y en el segundo añadiendo un electrón, Y^1-.

c) Justifique cual de estos dos iones tiene mayor radio.

Ambos iones tienen 36 electrones en total, en el caso del catión habrá mayor número de cargas positivas en el núcleo, por lo que la atracción de los electrones será mayor que en el caso del anión que tendrá menor carga positiva en el núcleo que negativa en la corteza por lo que el resultado es que el radio atómico del anión será mayor.

3. La síntesis industrial del metanol se rige por el siguiente equilibrio homogéneo:

CO (g) + 2 H2 (g) ⇌  CH3OH (g)    ΔH=-112,86KJ

A 300ºC, Kp=9,28·10^-3-Responda verdadero o falso, de forma razonada:

a) El valor de Kc será mayor que el de Kp.

Para averiguarlo es necesario calcular la Kc, para ello usaremos la fórmula:

Kp= Kc (RT)∆n

De aquí se obtiene que el valor de Kc=20,63.

Por lo que la afirmación es verdadera.

b) Aumentando la presión se obtendrá mayor rendimiento en el proceso de síntesis.

El proceso de síntesis es el que ocurre hacía la derecha.Según Le Chatelier la afirmación es verdadera pues tenemos menor número de moles gaseosos en la derecha por lo que un aumento de presión favorecerá que el equilibrio se desplace a la derecha aumentando la concentración de metanol.

c)Una disminución de la temperatura supondrá un aumento de las constantes de equilibrio.

Según Le Chatelier la afirmación es verdadera, pues al ser un proceso exotérmico una disminución de la temperatura favorecerá el desplazamiento del equilibrio a la derecha, lo que supondrá un aumento de la Kc y Kp.

4. De los siguientes compuestos 

CH3CHClCH2OH, ClCH2CH2CH2OH,  ClCH2CH2COCH3.

a) Justifique que compuesto puede presentar isomería óptica.

El primer compuesto puede presentar isomería optica pues su segundo carbono es quiral o asimétrico, lo que da lugar a dos isómeros ópticos L y D.

b) Indique que compuestos son isómeros de posición:

El primero y el segundo, pues presentan el grupo funcional cloro en diferente posición. El primero es 2-cloropropan-1-ol y el segundo es 3-cloropropan-1-ol.

c) Indique que compuesto es isómero funcional de ClCH2CH2CH2CHO.

El tercer compuesto es isómero funcional del indicado, pues aunque tienen el mismo número de átomos el grupo funcional es diferente, el tercero es una cetona y el propuesto en el apartado es un aldehído.

5. a) Calcule el calor de formación del metano a presión constante, en condiciones estándar y a 25ºC, a partir de los siguientes datos:

C(s) + O2 (g) → CO2 (g)               ΔHº= -393,5 KJ/mol

                               H2(g) + 1/2 O2 (g) → H2O (l)            ΔHº= -285,8 KJ/mol
                             CH4(g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + O2 (g)     ΔHº= -890,4 KJ/mol

Para resolver este problema utilizaremos la ley de Hess, ya que calcularemos el calor de una reacción a partir de los calores de otras reacciones relacionadas.

La reacción buscada es la de formación de metano:    C(s) +2 H2(g) → CH4(g)

Para llegar a la reacción que buscamos debemos sumar la primera reacción, dos veces la segunda y la inversa de la tercera:

ΔHº formación de metano = -393,5 +(2 x -285,8) + (-1)-890,4 = -74,7 KJ/mol

b) Calcule el calor producido cuando se queman 10 m3 de metano medidos a 1 atm de presión y 25ºC.

Se trata de la tercera reacción del apartado anterior. El dato de entalpía que se da es para 1 mol, por lo que hay que calcular los moles que tenemos en 10 m3 aplicando la ecuación de los gases ideales.

P · V = n R T

1 x 10·10³ = n x 0,082 x (25+275)

n= 409,23 moles

Para 1 mol ΔHº es -890,4 KJ, por tanto se multiplica por el número de moles:

ΔHº= -890,4 x 409,23 = 36,44·10⁴ KJ

6. a) Calcule los gramos de ácido cloroso, HClO2 (Ka=0,011) que se necesitan para preparar 100ml de disolución de pH=2.

Sabiendo el pH podemos calcular la concentración de ion oxonio que tendremos en la disolución en el equilibrio.

pH=2; pH = - log [H₃O⁺];  10^-2=[H₃O⁺]

Ka=x²/Ci-x

Conocemos Ka y también x por lo que despejamos la concentración inicial Ci.

Ci = 0,019 M

Solo hay que calcular los gramos que habrá en 100ml:

b) Calcule el grado de disociación del ácido cloroso en la disolución.

Sabiendo que el grado de disociación es igual a la concentración en el equilibrio entre la concentración inicial nos queda que:

α=x/Ci ;   α=0,53

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