COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT CONVOCATÒRIA: PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CONVOCATORIA: JUNIO 2010 JUNY 2010 QUÍMICA QUÍMICA BAREM DE L’EXAMEN:L' alumnehauràdet ri aruna opci ó(A oB) icont est ara les3 qüest i onsiels2 problemesdel' opci ó t ri ada.Encada qüest i ó/ problema la quali fi caci ómàxi ma seràde2 punt s;encada apart ats' i ndi ca la quali fi caci ómàxi ma ques’hipot obt eni r. OPCIÓ A QÜESTIÓ 1 ConsiderelesmolèculesCS2,CH3Cl,H2Se,NCl3,iresponga,raonadament,a lesqüestionssegüents: a) Representel' estructura deLewisdecada una d' aquestesmolècules.(0, 8punts) b) Prediga la seua geometria molecular.(0, 8punts) c) Explique,encada cas,sila molècula téonomomentdipolar.(0, 4punts) DADES. - Nombresatòmics:H = 1;C = 6;N = 7;S = 16;Cl = 17;Se= 34. PROBLEMA 2 La reacciódela hidrazina,N2H4,ambel peròxidd' hidrogen,H2O2,s' usa enla propulsiódecoets.La reaccióajustada quetélloc ésaquesta: N2H4 (l) + 2 H2O2 (l) → N2 (g) + 4 H2O (g) ; ∆H= -642, 2 kJ a) Calculel' entalpia deformacióestàndarddela hidrazina.(0, 8punts) b) Calculeel volum total,enlitres,delsgasosformatsquanreaccionen320gd’hidrazina ambla quantitatadequada de peròxidd' hidrogena 600ºC i650mmHg.(1, 2punts) DADES. - Massesatòmiques:H = 1;N = 14;O = 16;R = 0, 082 atm L/mol K ;1atmosfera=760mmHg. 8 ;∆Hºf [H2O (g)]= -241, 8. ∆Hºf (kJ/mol):∆Hºf [H2O2 (l)]= -187, QÜESTIÓ 3 Considerel’equilibrisegüent: 3 Fe(s) + 4 H2O (g) <===> Fe3O4 (s) + 4 H2 (g) ; ∆H = -150kJ/mol 4 Expliquecom afecta,cada una delesmodificacionssegüents,la quantitatdeH2 (g) presentenla mescla enequilibri:(0, puntscadaapartat) a) Elevarla temperatura dela mescla. b) Introduir-himésH2O (g). c) EliminarFe3O4 (s) a mesura queesva produint. d) Augmentarel volum del recipientenel qual estroba la mescla enequilibri(mantenintconstantla temperatura). e) Addicionara la mescla enequilibriuncatalitzadoradequat. PROBLEMA 4 L’àcidbenzoic,C6H5COOH,ésunàcidmonopròtic dèbil ques' utilitza com a conservant(E-210) enalimentació.Es disposa de250mL d' una dissoluciód' àcidbenzoic queconté3, 05 gd' aquestàcid. a) Calculeel pH d' aquesta dissolució.(1, 2punts) b) Calculeel pH dela dissolucióresultantquans' afegeixen90mL d' aigua destil· lada a 10mL dela dissoluciód' àcid benzoic.(0, 8punts) DADES. - Massesatòmiques:H = 1;C = 12;O = 16;Ka(C6H5COOH)=6, 4x10-5;Kw=1, 0x10-14. QÜESTIÓ 5 Formuleoanomene,segonscorresponga,elscompostossegüents.(0, 2puntscadaun) a) 1-etil-3-metilbenzè b) 2-metil-2-propanol c) 2-metilpropanoatd’etil d) hidrogenfosfatdecalci e) sulfitsòdic f) CuCN g) Hg2(NO3)2 h) ClCH=CH-CH3 i) CH3-CH2-O-CH2-CH3 j) CH3-CH(CH3)-CO-CH2-CH(CH3)-CH3 1 OPCIÓ B QÜESTIÓ 1 ConsidereelselementsA,B iC denombresatòmics10,11i12,respectivament,iresponga raonadamenta lesqüestions següents: a) Assigneelsvalorssegüents,corresponentsa la primera energia d! ionització,a cada undelstreselementsde l! enunciat:496 kJ/mol,738kJ/mol,2070kJ/mol.(1punt) b) Indiquel! iómésprobablequeformaranelselementsB iC,ijustifiquequind! ellstindràmajorradiiònic. (1punt) PROBLEMA 2 Enmediàcid,l’ióclorat,ClO3-,oxida el ferro(II) d’acordambla següentreacciónoajustada: ClO - (aq) + Fe2+ (aq) + H+ (aq) → Cl- (aq) + Fe3+ (aq) + H O (l) 3 2 a) Escriga iajustela reacciócorresponent.(0, 6punts) b) Determineel volum d’una dissoluciódecloratdepotassi(KClO3) 0, 6 M necessaripera oxidar100gramsdeclorur 4punts) deferro(II) (FeCl2) la puresa del qual ésdel 90% enpes.(1, DADES. - Massesatòmiques:Fe= 55, 8;O = 16;Cl = 35, 5 ;K = 39, 1. QÜESTIÓ 3 Esprepara una pila voltaica formada perelèctrodesNi2+(aq)/Ni(s) iAg+(aq)/Ag(s) encondicionsestàndard. a) Escriga la semireaccióquetélloc encada elèctrodeila reaccióglobal ajustada.(1punt) b) Expliquequinelèctrodeactua d’ànodeiquindecàtodeicalculela diferència depotencial queproporcionaràla pila. (1punt) DADES. - Eº[Ni2+(aq)/Ni(s)]= -0, 23 V;Eº[Ag+(aq)/Ag(s)]= +0, 80V. PROBLEMA 4 A 700K el sulfatcàlcic,CaSO4,esdescomponparcialmentsegonsl’equilibrisegüent: 2 CaSO4 (s) <===> 2 CaO (s) + 2 SO2 (g) + O2 (g) S’introdueixuna certa quantitatdeCaSO4 (s) enunrecipienttancatde2 L decapacitat,enquèprèviaments’ha fetel buit;s’escalfa a 700K iquans’arriba a l’equilibri,a la citada temperatura,s’observa quela pressiótotal a l’interiordel recipientésde0, 60atmosferes. a) Calculeel valordeKp ideKc.(1, 2punts) b) Calculela quantitat,engrams,deCaSO4 (s) ques’hauràdescompost.(0, 8punts) DADES. - Massesatòmiques:O = 16;S = 32;Ca = 40;R = 0, 082 atm L/mol K QÜESTIÓ 5 Completelesreaccionssegüentsianomeneelscompostosorgànicsquehiintervenen.(0, 4puntscadauna) a) CH3–CH=CH2 + HCl b) CH3–CH2Br+ KOH (aq) c) C6H5–OH + NaOH d) CH3–COOH + NaOH e) nCH2=CH2 + catalitzador 2 BAREMO DEL EXAMEN:El alumnodeberáelegi runa opci ón(A oB) ycont est ara las3 cuest i onesylos2 problemasdela opci ónelegi da.Encada cuest i ón/ problema la cali fi caci ónmáxi ma seráde2 punt os;encada apart adosei ndi ca la cali fi caci ón máxi ma quesepuedeobt ener. OPCION A CUESTION 1 ConsiderelasmoléculasCS2,CH3Cl,H2Se,NCl3,yresponda razonadamentea lassiguientescuestiones: a) Representela estructura deLewisdecada una deéstasmoléculas.(0, 8puntos) b) Prediga sugeometría molecular.(0, 8puntos) c) Explique,encada caso,sila molécula tieneonomomentodipolar.(0, 4puntos) DATOS. - Númerosatómicos:H = 1;C = 6;N = 7;S = 16;Cl = 17;Se= 34. PROBLEMA 2 La reaccióndela hidracina,N2H4,conel peróxidodehidrógeno,H2O2,seusa enla propulsióndecohetes.La reacción ajustada quetienelugaresla siguiente: 2 kJ N2H4 (l) + 2 H2O2 (l) → N2 (g) + 4 H2O (g) ; ∆H= -642, a) Calculela entalpía deformaciónestándardela hidracina.(0, 8puntos) b) Calculeel volumentotal,enlitros,delosgasesformadosal reaccionar320gdehidracina conla cantidadadecuada deperóxidodehidrógenoa 600ºC y650mmHg.(1, 2puntos) DATOS. - Masasatómicas:H = 1;N = 14;O = 16;R = 0, 082 atm. L/mol. K ;1atmósfera=760mmHg. ∆Hºf (kJ/mol):∆Hºf [H2O2 (l)]= -187, 8 ;∆Hºf [H2O (g)]= -241, 8. CUESTION 3 Considereel siguienteequilibrio:3 Fe(s) + 4 H2O (g) <===> Fe3O4 (s) + 4 H2 (g) ; ∆H = -150kJ/mol Expliquecómoafecta,cada una delassiguientesmodificaciones,a la cantidaddeH2 (g) presenteenla mezcla en equilibrio: (0, 4puntoscadaapartado) a) Elevarla temperatura dela mezcla. b) IntroducirmásH2O (g). c) EliminarFe3O4 (s) a medida queseva produciendo. d) Aumentarel volumendel recipienteenel queseencuentra la mezcla enequilibrio(manteniendoconstantela temperatura). e) Adicionara la mezcla enequilibriouncatalizadoradecuado. PROBLEMA 4 El ácidobenzoico,C6H5COOH,esunácidomonopróticodébil queseutiliza comoconservante(E-210) enalimentación. Sedisponede250mL deuna disolucióndeácidobenzoicoquecontiene3, 05 gdeésteácido. a) Calculeel pH deésta disolución.(1, 2puntos) b) Calculeel pH dela disoluciónresultantecuandoseañaden90mL deagua destilada a 10mL dela disoluciónde ácidobenzoico.(0, 8puntos) DATOS. - Masasatómicas:H = 1;C = 12;O = 16;Ka(C6H5COOH)=6, 4x10-5;Kw=1, 0x10-14. CUESTION 5 Formuleonombre,segúncorresponda,lossiguientescompuestos.(0, 2puntoscadauno) a) 1-etil-3-metilbenceno b) 2-metil-2-propanol c) 2-metilpropanoatodeetilo d) hidrogenofosfatodecalcio e) sulfitosódico. f) CuCN g) Hg2(NO3)2 h) ClCH=CH-CH3 i) CH3-CH2-O-CH2-CH3 j) CH3-CH(CH3)-CO-CH2-CH(CH3)-CH3 3 OPCION B CUESTION 1 ConsidereloselementosA,B yC denúmerosatómicos10,11y12,respectivamente,yresponda razonadamentelas siguientescuestiones: a) Asignelosvaloressiguientes,correspondientesa la primera energía deionización,a cada unodelostreselementos del enunciado:496 kJ/mol,738kJ/mol,2070kJ/mol.(1punto) b) Indiqueel iónmásprobablequeformaránloselementosB yC,yjustifiquecuál deellostendrámayorradioiónico. (1punto) PROBLEMA 2 Enmedioácido,el iónclorato,ClO3-,oxida al hierro(II) deacuerdoconla siguientereacciónnoajustada: ClO - (ac) + Fe2+ (ac) + H+ (ac) → Cl- (ac) + Fe3+ (ac) + H O (l) 3 2 a) Escriba yajustela correspondientereacción.(0, 6puntos) b) Determineel volumendeuna disolucióndecloratodepotasio(KClO3) 0, 6 M necesariopara oxidar100gramosde 4puntos) clorurodehierro(II) (FeCl2) cuya pureza esdel 90% enpeso.(1, DATOS. - Masasatómicas:Fe= 55, 8;O = 16;Cl = 35, 5 ;K = 39, 1. CUESTION 3 Seprepara una pila voltaica formada porelectrodosNi2+(ac)/Ni(s) yAg+(ac)/Ag(s) encondicionesestándar. a) Escriba la semirreacciónqueocurreencada electrodoasícomola reacciónglobal ajustada.(1punto) b) Expliquequéelectrodoactúa deánodoycuál decátodoycalculela diferencia depotencial queproporcionarála pila.(1punto) DATOS. - Eº[Ni2+(ac)/Ni(s)]= -0, 23 V;Eº[Ag+(ac)/Ag(s)]= +0, 80V. PROBLEMA 4 A 700K el sulfatocálcico,CaSO4,sedescomponeparcialmentesegúnel siguienteequilibrio: 2 CaSO4 (s) <===> 2 CaO (s) + 2 SO2 (g) + O2 (g) Seintroduceuna cierta cantidaddeCaSO4 (s) enunrecipientecerradode2 L decapacidad,enel quepreviamenteseha hechoel vacío;secalienta a 700K ycuandosealcanza el equilibrio,a la citada temperatura,seobserva quela presión total enel interiordel recipienteesde0, 60atmósferas. a) Calculeel valordeKp ydeKc.(1, 2puntos) b) Calculela cantidad,engramos,deCaSO4 (s) quesehabrádescompuesto.(0, 8puntos) DATOS. - Masasatómicas:O = 16;S = 32;Ca = 40;R = 0, 082 atm. L/mol. K CUESTION 5 Completelassiguientesreaccionesynombreloscompuestosorgánicosqueintervienen.(0, 4puntoscadauna) a) CH3–CH=CH2 + HCl b) CH3–CH2Br+ KOH (ac) c) C6H5–OH + NaOH d) CH3–COOH + NaOH e) nCH2=CH2 + catalizador 4