EXAMEN RESUELTO: Prueba de acceso a la universidad para mayores de 25 años (CURSO 2014-2015)

Como hemos comentado en otras ocasiones la prueba de química en Andalucía consiste en resolver un problema de dos a elegir y dos cuestiones a elegir de cuatro.

Aquí la prueba resuelta de esta convocatoria:

Se trata de un problema de disoluciones con un apartado del tema de transferencia de protones.

Se nos da una disolución de ácido nítrico concentrada de la cual conocemos su molaridad y densidad.

a) En el apartado a) se pide el tanto por ciento en masa de esta disolución.

Este es un caso en el que no tenemos ningún dato cuantitativo por lo que debemos tomar alguna referencia, existen varias formas de resolverlo lo más habitual es usar 1L o 100g de disolución.

DATO DE REFERENCIA: 1 L de disolución.

Para hallar el porcentaje en masa necesitamos los gramos de soluto y los gramos de disolvente, según la ecuación:

%masa= (gramos de soluto/gramos de disolución) x100

Por lo que calculamos por separado cada dato:

- Cálculo de los gramos de soluto a partir de la molaridad y la masa molecular.

Molaridad= número de moles de soluto/volumen de disolución en litros

Conocemos la molaridad y el volumen de disolución (que habíamos tomado como referencia) por lo que despejamos el número de moles:

Número de moles de soluto= 7M · 1L= 7 moles de HNO3

Con los moles obtenidos y teniendo en cuenta la masa molecular (a partir de las masas atómicas que nos da el problema como dato) averiguamos los gramos de soluto:

Masa molecular HNO3 = 1+14+3·16 = 63g/mol

7 moles HNO3 x 63g/mol =  441g de HNO3

- Cálculo de los gramos de disolución a partir de la densidad y el volumen de referencia 

1L= 1000mL

1000ml x 1,22g/ml = 1220 g de disolución

- Sustituyendo los valores en la fórmula del tanto por ciento en masa obtenemos el resultado:

%masa= (441g soluto / 1220 g disolución) x 100 = 36,15 %

b) Se nos pide las fracciones molares de cada componente, en esta disolución hay dos componentes; el soluto que es el HNO3 y el disolvente que es el H2O.

Xsoluto= moles de soluto / (moles de soluto + moles de disolvente)

Xdisolvente= moles de disolvente / (moles de soluto + moles de disolvente)

Los moles de soluto se calcularon en el apartado anterior, son 7 moles de HNO3.

Los moles de disolvente los calculamos a partir del tanto por ciento en masa y los gramos de disolución del apartado anterior, pero en este caso el porcentaje en masa de agua será:

% masa de disolvente = 100 - 36.15 = 63,85%

Por tanto, si tenemos 1220g de disolución:

Gramos de H2O = 1220 g disolución x ( 63,85 /100 )= 779 g de H2O

Y usando la masa molecular del agua:

Masa molecular H2O = 2·1+16 = 18g/mol

779 g de H2O / 18g/mol = 43,3 moles de H2O

Y ya se pueden calcular las fracciones molares:

Xsoluto= 7 / (7 + 43,3) = 0,14

Xdisolvente= 43,3 / (7 + 43,3) = 0,86

c) Este apartado nos pregunta el volumen que necesitamos de una disolución concentrada para preparar una disolución diluida, usamos la fórmula:

M1 · V1 = M2 · V2

Siendo M la molaridad y V el volumen de cada disolución, 1 la concentrada y 2 la diluida.

Despejando y sustituyendo los datos:

V1 = (0,05 ·1 ) / 7 = 0,00714L = 7,14 mL de disolución concentrada

d) En este apartado se nos pide el pH de la disolución diluida, como sabemos que el HNO3 es un ácido fuerte, se disociará por completo siendo la concentración de protones igual a la concentración incial del ácido:

pH= -log [H+]

pH = -log 0,05 = 1,3

Este es un problema de redox con dos apartados de estequiometría, uno con disoluciones y otro con gases.

a) Se pide que escribamos las semirreacciones de oxidación y de reducción ajustadas:

Semirreacción de oxidación: 

Cu à Cu ²⁺ +  2e^-

Semirreacción de reducción: 

[NO₃^- + 2H⁺ + 1e^- à NO₂ + H₂O]x2

La semirreacción de reducción debe ir multiplicada por 2 para que la transferencia de electrones sea la misma.

b) Reacción global ajustada:

4HNO₃ + Cu   à  CuNO₃  + 2NO₂ + 2H₂O

c) Nos piden el volumen de la disolución de ácido nítrico que será necesario para la reacción, es un problema de estequiometría que puede resolverse usando factores de conversión:

d) En este apartado usamos factores de conversión para hallar los moles de dióxido de nitrógeno y luego aplicamos la ecuación de los gases ideales:

P · V = n · R · T

Sustituimos los valores, pasando a las unidades necesarias y despejamos V:

V = (0,2 · 0,082 · 298) / 1 = 4,88 L de NO2

Estas son las cuestiones teóricas que se plantearon en el examen:

Otros exámenes resueltos aquí.

Prueba de acceso a la universidad para mayores de 25 años en Andalucía: examen y temario de química

Vamos a explicar un poco el examen de química en la prueba de acceso a la universidad para mayores de 25 años.

El examen consta de dos problemas y cuatro cuestiones, el candidato solo debe responder a uno de los problemas y a dos de las cuestiones que él elija de entre las propuestas. La puntuación será de un 4 como máximo para el problema y hasta 3 puntos cada cuestión.

Se valorará el conocimiento de los principios básicos y modelos teóricos de la Química en la resolución de problemas numéricos, así como el uso correcto de las unidades; muy importante también, conocer la formulación y nomenclatura químicas, que será esencial a la hora de resolver algunos problemas. También se valorará la claridad de expresión y capacidad de síntesis en el desarrollo de los temas.

Tanto los problemas como las cuestiones pueden tratar sobre cualquiera de los temas del temario incluso de varios de ellos.

El temario para esta prueba es el siguiente:

Tema 1. Introducción a la estructura de la materia.
1.1. Partículas fundamentales: protón, neutrón y electrón.
1.2. Número atómico. Número másico. Isótopos.
1.3. Masa atómica y molecular. Concepto de mol. Número de Avogadro. Masa molar. Gases ideales: leyes y ecuación de estado. Volumen molar.

Tema 2. Propiedades atómicas.
2.1. Estructura electrónica: principios de construcción, de exclusión de Pauli y de máxima multiplicidad de Hund.
2.2. Clasificación periódica de los elementos.
2.3. Propiedades periódicas: Radio atómico y radio iónico, energía de ionización y afinidad electrónica. Electronegatividad.
2.4. Notación química: símbolos y fórmulas.

Tema 3. Enlace químico.
3.1. Concepto de enlace químico.
3.2. Enlace iónico y enlace covalente: concepto y propiedades.
3.3. Fuerzas de interacción entre moléculas. Enlace de hidrógeno.

Tema 4. Disoluciones.
4.1. Componentes de las disoluciones.
4.2. Concepto de solubilidad. Factores que afectan a la solubilidad.
4.3 Formas de expresar la concentración: Porcentaje en masa, g/L, fracción molar, molaridad y molalidad.

Tema 5. Estequiometría de las reacciones químicas.
5.1. Reacciones homogéneas y heterogéneas.
5.2 Cálculos estequiométricos. Reactivo limitante.
5.3. Rendimiento de un proceso químico.

Tema 6. Energía de las reacciones químicas. Equilibrio químico.
6.1. Cambios de energía en las reacciones químicas a presión constante. Entalpía.
6.2. Entalpías de reacción y de formación. Ley de Hess.
6.3. Espontaneidad de las reacciones químicas.
6.4. Equilibrio químico. Constantes de equilibrio Kc y Kp. Grado de disociación. Factores que afectan al equilibrio.

Tema 7. Reacciones en medio acuoso.
7.1. Concepto de ácido y base según Bronsted-Lowry.
7.2. El equilibrio de disociación del agua. Concepto de pH.
7.3. Fuerzas relativas de ácidos y bases en medio acuoso.
7.4. Valoraciones de ácido fuerte-base fuerte.
7.5 Concepto electrónico de oxidación-reducción: oxidante y reductor.
7.6. Ajuste de reacciones redox por el método del ion-electrón.

Tema 8. Introducción a la química del carbono.
8.1. Química del carbono. Cadenas carbonadas. Enlaces simple, doble y triple.
8.2. Concepto de grupo funcional y serie homóloga.
8.3. Isomería: concepto y clases.

En Andalucía la prueba se viene realizando una vez anualmente sobre el mes de abril o mayo.

Los requisitos son tener o cumplir en el año natural los 25 años y no tener ningún estudio o prueba equivalente que dé acceso a  la universidad. (Más información en el enlace siguiente: 

http://www.juntadeandalucia.es/innovacioncienciayempresa/sguit/g_25_procedimiento_acceso.php)

Podéis consultarnos cualquier duda que tengáis al respecto.