Proves d'accés a facultats, escoles tècniques superiors i col·legis universitaris

Exercici A

Problema 1

En alguns països s'usa l'etanol, C₂H₅OH, com a substitut de la gasolina en els motors dels automòbils. Si suposem que la gasolina està composta únicament per octà, C₈H₁₈.

1. Ajusteu les reaccions de combustió de l'etanol i de l'octà, els productes de les quals són diòxid de carboni gaseós i aigua líquida.
2. Calculeu la variació d'entalpia en KJ/mol per a la combustió de l'étanol i de l'octà, suposant que les reaccions es produeixen a 25 ºC.
3. Quines de les dues reaccion produeix més calor per kilogram de combustible cremat?

Dades :

Pesos atómics: H: 1 ; C: 12 ; O: 16

Entalpies de formació ΔH_fº (KJ/mol):
C₂H₅OH (l): -278
C₈H₁₈ (l): -270
CO₂ (g): -394
H₂O (l): -286

Problema 2

El monóxid de nitrogen, NO, és un contaminant atmosfèric capaç de desompondre les molècules d'ozó en l'alta atmosfera. La constant d'equilibri per a la formació del NO té un valor de 1·10^-30 a 25 ºC i de 0,10 a 2000 ºC:

N₂ (g) + O₂ (g) ⇔ 2 NO (g)

1. Expliqueu de forma raonada si el NO es formarà més facilment a baixa o a elevada temperatura.
2. En un recipient de 2 litres, en què prèviament s'ha fet el buit, es col·loquen en 0,060 mols de N₂ i 0,020 mols d'O₂ i es calfa a 2000ºC. Calculeu les concentracions dels tres gasos quan s'assolesca l'equilibri.
3. Expliqueu de forma raonada si en l'apartat anterior s'haguera obtingut mes quantitat de NO, en el cas que el recipient s'haguera comprimit fins a un volum de 0,50 litres.

Qüestió 1

1. Què és una substáncia anfòtera? Expliqueu-ho utilitzant un exemple.
2. Tenim els àcids següents: HClO₄ (àcid fort), HF (K_a = 7·10^-4) i HBrO (K_a = 2·10^-9); escriviu la fórmula i el nom de les bases conjugades respectives.
3. Ordeneu les bases conjugades de l'apartat anterior, segons la seua força creixent com a bases.

Qüestió 2

La pila Daniell es va utilitzar en temps passats com a font de corrent continu. Podria estar constituïda per un elèctrode de coure submergit en una dissolució 1 M d'ions Cu²⁺ i un elèctrode de zinc submergit en una dissolució 1 M d'ions Zn²⁺.

1. Escriviu les semireaccions que ocorren en cada semipila i la reacció global.
2. Indiqueu quina espècie química s'oxida, quina es redueix i quin elèctrode va perdent massa en funcionar la pila. Dieu també quin elèctrode serà el pol positiu i quin el pol negatiu de la pila.

Dades:

Potencials estàndars de reducció:
Zn²⁺ + 2e^- ⇒ Zn ; Eº: -0,76 V
Cu²⁺ + 2e^- ⇒ Cu ; Eº: 0,34 V

Qüestió 3

1. Indiqueu quina o quines de les frases següents són certes:
   1. Segons Bohr la força que manté a l'electró en la seua órbita es deu solament a l'atracció gravitatòria entre la partícula i el nucli.
   2. Per a arrancar l'electró de l'àtom d'hidrogen, es consumeix la mateixa energia si aquest es troba en l'orbital 1s que si se troba en l'orbital 2p.
   3. Els elements químics s'ordenen en el sistema periòdic segons els pesos atòmics creixents.
2. Expliqueu per què és vertadera o falsa cada frase de l'apartat anterior. Reescriviu correctament les que són falses.

Qüestió 4

1. Descriviu breument un model d'enllaç metàl·lic que explique l'elevada conductivitat elèctrica dels metalls.
2. La fructosa és un monosacàrid que té una composició percentual en pes de: C:40%, H:6,67% i O:53,33%. El pes mol·lecular aproximat és 180. Determineu la fórmula empírica i la formula mol·lecular.

Dades:

Pesos atòmics: H: 1; C: 12; O: 16

---

Exercici B

Problema 1

A una temperatura determinada es produeix la reacció: Xe (g) + 2F₂ (g) ⇔ XeF₄ (g)

1. Mesclem 0,4 mols de Xe amb 0,8 mols de F₂ en un recipient de dos litres. Quan s'assoleix l'equilibri, el 60% de tot el Xe s'ha convertit en XeF₄. Calculeu K_c.
2. En una altra experiència, mesclem 0,4 mols de Xe amb "y" mols de F₂ en el mateix recipient i, quan s'assoleix l'equilibri a la mateixa temperatura anterior, el 75% de tot el Xe s'ha convertit en XeF₄. Calculeu el valor de "y".

Problema 2

Una bateria d'automòbil està constituïda per plaques de diòxid de plom PbO₂ (pol positiu) i plaques de plom Pb (pol negatiu), submergides en una dissolució d'àcid sulfúric H₂SO₄. Durant la descàrrega, les plaques positives es van transformant en sulfat de plom PbSO₄, segons

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

Suposem que, en l'engegada de l'automòbil, extraem de la bateria un corrent de 10 A durant 1 minut:

1. Quina massa de PbO₂ s'haurà transformat en PbSO₄?
2. Quants mols de H₂SO₄ de la dissolució s'hauran consumit a conseqüència de la reacció de l'apartat anterior?

Dades:

Pesos atòmics: H = 1, O = 16, S = 32, Pb = 207
1 F = 96500 coulombs/mol e^-

Qüestió 1

1. Un àtom X té la configuració electrònica següent: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 5s¹. Quines de les fórmules següents són correctes? (Raoneu la resposta)
   1. X es troba en el seu estat fonamental
   2. X pertany al grup de metalls alcalins
   3. X pertany al 5é període del sistema periòdic
   4. Si l'electró passara des de l'orbital 5s al 6s, s'emetria energia lluminosa que donaria lloc a una línia en l'espectre d'emisió
2. Indiqueu, almenys, un procediment amb què podríem obtenir energia en forma de treball, a partir d'una reacció química.

Qüestió 2

Raoneu si són vertaderes o falses les afirmacions següents, referents a una dissolució aquosa d'àcid acètic:

1. El grau de dissociació de l'àcid acètic és independent de la concentració inicial de l'àcid.
2. Si afegim una quantitat petita d'àcid clorhídric a la dissolució, el grau de dissociació de l'àcid acètic augmenta.
3. Si afegim acetat de sodi a la dissolució, el pH augmenta.

Quëstió 3

Entre els compostos següents: I= CH₄O, II= CH₂O, III= C₂H₆O, IV= C₂H₄O₂ i V= C₃H₆O, indiqueu i anomeneu quins podrien ser alcohol, èter, aldehid, cetona o àcid. Considereu que cada molècula solament conté un grup funcional.

Qüestió 4

1. L'ozó, O₃, és un gas que es troba en l'alta atmosfera. Quin paper exerceix aquest gas en aquella regió? Quina importància té aquesta funció?
2. Escriviu l'estructura de Lewis de l'ozó. Preveieu la seua forma geomètrica i indiqueu el valor aproximat de l'angle d'enllaç. Preveieu si la molècula serà polar o no. (Seqüència d'àtoms: O-O-O)

Dada:

Nombre atòmic de l'O: 8