Final septiembre

EXAMEN DE QUÍMICA INORGÁNICA.
Grupo A-B
Septiembre
1.- Dada la molécula de dihidruro de berilio, establecer:
a) La estructura de Lewis, las posibles estructuras resonantes y la geometría de la molécula, así como los
elementos de simetría, las operaciones agrupadas por clases, y el grupo puntual al que pertenece.
b) La simetría de los orbitales atómicos del átomo central, el tipo de enlace que pueden formar y la
simetría de los conjuntos de orbitales de los átomos terminales (TASO).
c) El diagrama de orbitales moleculares.
d) El orden de enlace y el esquema de los orbitales HOMO y LUMO, indicando el átomo o grupos de
átomos sobre los que se localizan.
DATOS
Energía orbitales atómicos ( 103 cm–1)
Berilio
Hidrógeno
1s
2s
75
2p
45
110
E C2 v(xz) v'(yz)
A1
1
1
1
1
-1
z
A2
1
1
-1
B1
1
-1
1
-1
x
B2
1
-1
-1
1
y
2.- Contestar razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué características ácido-base tienen el siloxano O(SiPh3)2 y el éter O(CH2Ph)2?
b) De los siguientes aniones, señalar los que formarán interacciones más fuertes con H+: F–, O2–, I–, S2–.
c) Discutir las condiciones de acidez o basicidad que favorecen la siguiente transformación:
H2O2(ac) + Fe3+(ac)  O2(g) + Fe2+(ac) + H2O
Ajuste el proceso en medio básico y prediga su espontaneidad si
los potenciales estándar de reducción de los semisistemas
Fe3+/Fe2+ y H2O2/O2 son, respectivamente +0.77 y –0.15 V,
respectivamente.
d) Teniendo en cuenta el diagrama de FROST para el manganeso
en medio ácido, ¿qué representa la pendiente de la línea que une
dos puntos cualesquiera del mismo ¿cuál es la especie más
estable ¿qué estabilidad presenta Mn(III) en medio ácido ¿y el
manganeso(VI)
3.- a) Escribir y justificar el fundamento de las reacciones que se
producirán entre el diborano y (i) hidruro de sodio, (ii) amoníaco
y iii- cloruro de hidrógeno.
b) Proponer un método de preparación del fluoruro de xenón en
el estado de oxidación máximo, representar su estructura, e ilustrar algún aspecto de su reactividad.
c) Citar un halogenuro que sea ácido de Lewis en cada uno de los grupos 13 a 15, justificando la
respuesta. Para cada uno de ellos, escribe una reacción que ejemplifique dicho comportamiento.
d) Elegir el oxoácido más fuerte y el más oxidante entre los formados por los elementos del grupo 17.
Representar su estructura y comentar como se preparan.
4.- a) A partir de sulfuro de manganeso(II), oxígeno, agua, un catalizador y una disolución básica proponer
un esquema razonado que conduzca a la preparación (por separado) de ácido sulfúrico y sulfito.
b) Discutir el enlace entre un catión metálico y el monóxido de carbono, señalando la influencia que en el
mismo tiene el número de electrones d del metal.
c) Señalar el método (o métodos) más apropiado para obtener amoníaco y fosfina. Discutir el carácter
ácido-base de sus disoluciones acuosas.
d) Comentar y justificar las diferencias estructurales entre las formas moleculares del nitrógeno y fósforo
elementales. En base a ellas, explicar y justificar su diferente reactividad.
5.- a) Como se prepara, que estructura tiene y cuáles son las aplicaciones más importantes del carburo de
calcio.
b) Deducir la estequiometría, carga y tipo de estructura que presentan los silicatos formados por
compartición de tres vértices de los tetraedros SiO4.
c) Explicar qué tipo de combinaciones forma el berilio con el cloro y con el hidrógeno. Señalar la
estructura de las especies propuestas.
d) Escribir las reacciones de Hg22+ (ac) frente a (i) cianuro de sodio y (ii) hidróxido de sodio.
6.- a) Explicar brevemente el significado de los siguientes términos: a-1) Efecto Jahn-Teller, a-2) isomería
geométrica, a-3) isómero fac, a-4) flotación espumante y a-5) cementación.
b) ¿Cuáles de los siguientes iones darían complejos de alto y bajo spin en un entorno octaédrico de
ligandos: Cr(II), Fe(II) y Co(II)? Entre todos ellos, ¿cuál sería el complejo comparativamente más estable
considerando el valor de la energía de estabilización del complejo?
c) Representar todos los isómeros posibles de los siguientes complejos de coordinación ¿Existe isomería
óptica en algún caso?: (i) MX2L2 (tetraédrico); (ii) MX2L2 (plano cuadrado); (iii) MX2(en)2 (en =
etilendiamina).
d) ¿Qué método metalúrgico sería el más apropiado para la obtención del metal a partir de las
combinaciones siguientes? Al2O3, CdS, ZnCO3.
7.- Comparar razonadamente el carácter ácido-base y redox entre los siguientes pares de sustancias: a) SiO2
y Al2O3, b) H2SO4 y HNO3, c) H2O2 y H2O, d) ácido yódico y ácido brómico y e) ácido selénico y ácido
ortotelúrico.
8.- Completar las siguientes reacciones, justificando brevemente el fundamento y las condiciones de
operación:
a) XeF4 + H2O →
b) LiH → LiAlH4
c) Cl2 → ClO3 (ac)
d) TiO2 → TiCl4
e) CO2 → CO
f) H2O2 + MnO4- →
g) Te → Ac. Telúrico
h) NH3 + O2 →
i) Sn → SnCl2(ac)
j) H2SO4(ac) → HNO2(ac)
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Nota.
- Todas las preguntas serán valoradas sobre 10 puntos.
- Tiempo global 3h 30m.
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