Pruebas de acceso a facultades, escuelas técnicas superiores y colegios universitarios

Ejercicio A

Problema 1

1. Calcular la energía de enlace C=C a partir de la entalpía de hidrogenación del eteno para formar etano:

   CH₂ = CH₂ (g) + H₂ (g) ⇔ CH₃-CH₃ (g)
   ΔHº = -137 KJ/mol

   Las energías de enlace H-H, C-C Y C-H son respectivamente 436, 347 y 415 KJ/mol.

2. ¿Cuáles serán las condiciones de presión y temperatura más adecuadas para obtener un rendimiento elevado en la reacción de hidrogenación del eteno? Razonar la respuesta.

Problema 2

1. Calcular la cantidad máxima de nitrato de cobre que se podría obtener por reacción de 100 cm³ de disolución 3 M de ácido nítrico sobre 10 g de cobre, si la única reacción que se produce es:

   3 Cu (s) + 8 HNO₃ (ac) ⇒ 3 Cu(NO₃)₂ (ac) + 2 NO (g) + 4 H₂O (l)

2. Indicar quién se oxida y quién se reduce en la reacción redox del apartado anterior. Indicar también qué especie química es el oxidante y cuál el reductor.

Datos:

Peso atómicos: H: 1; N: 14; O: 16; Cu: 63,5

Cuestión 1

1. Para un ácido monoprótico HA, deducir razonadamente la dependencia de la concentración de protones [H₃O⁺] con la constante de disociación K_a y la concentración inicial de ácido c_o:

   [H₃O⁺] = f(k_a, c_o) ; (suponer que k_a <10^-6 y que k_a <<< c_o)

2. ¿Qué es un indicador ácido-base? Explicar una de sus aplicaciones.

Cuestión 2

1. Indicar cuál o cuáles de las siguientes frases son ciertas:
   1. Las rayas del espectro de emisión del hidrógeno se deben a tránsitos del electrón entre distintos niveles de energía.
   2. El ión óxido, O^2-, tiene mayor radio que el átomo de oxígeno
   3. Conforme vamos de izquierda a derecha en una fila del Sistema Periódico disminuye la energía de ionización.
2. Explicar por que es verdadera o falsa cada frase del apartado anterior.Reescribir correctamente aquéllas que sean falsas.

Cuestión 3

Considerar energéticamente todas las transformaciones que deben producirse en la formación de una red iónica de NaBr, a partir de sus elementos: Na (s) + 1/2 Br₂ (g) ⇒ NaBr (s).

Cuestión 4

El PVC es un polímero que se utiliza para fabricar una gran variedad de objetos de plástico. Dicha macromolécula se forma por adición de moléculas de cloruro de vinilo ClHC=CH₂.

1. ¿Cuál sería el nombre sistemático del cloruro de vinilo?
2. ¿Cómo se unen las moléculas de cloruro de vinilo para formar el PVC? Por tanto ¿cuál es la unidad cuya repetición da lugar al PVC?

Datos:

Pesos atómicos: H: 1 ; C: 12 ; Cl: 35,5

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Ejercicio B

Problema 1

Las entalpías de las reacciones de combustión del etanol CH₃-CH₂OH (l) y del acetaldehido CH₃-CHO (l) son respectivamente -327,6 y -279,0 Kcal/mol.

1. Ajustar las reacciones de combustion del etanol y del acetaldehido.
2. Calcular la variación de entalpía de la reacción de oxidación del etanol a acetaldehido:

   2 CH₃-CH₂OH (l) + O₂ (g) ⇒ 2 CH₃ -CHO (l) +2 H₂O (l)

Problema 2

En el laboratorio se tienen dos matraces, uno contiene 150 ml de HCl 0,25 M y el otro 150 ml de CH₃-COOH 0,25 M.

1. Razonar cuál de las dos disoluciones será más ácida.
2. Calcular el pH de cada una de ellas, sabiendo que la constante de equilibrio de disociación del ácido acético es 1,8·10^-5
3. Calcular la cantidad de agua que deberíamos añadir a la más ácida para que el pH de las dos fuese el mismo. (Considerar que los volúmenes son aditivos).

Cuestión 1

El carbonato de plata, Ag₂CO₃, tiene tendencia a descomponerse. Si se mantiene en un recinto cerrado, acaba por alcanzar el estado de equilibrio representado por:

Ag₂CO₃ (s) + calor ⇔ Ag₂O (s) + CO₂ (g)

con una K_p de 0,0095 atm.a 110ºC.

1. Suponiendo se introducen 0,5 g de Ag₂CO₃ (s) en un recipiente de 100 ml y se calienta a 110ºC ¿qué valor alcanzará la presión de CO₂ cuando se alcance el equilibrio?
2. ¿Qué sucederá si una vez alcanzado el equilibrio se eleva la temperatura a 115ºC?
3. ¿Qué sucederá, si una vez alcanzado el equilibrio, se permite que se expansione el recipiente hasta el doble de su volumen?

Cuestión 2

1. ¿Cuáles son las materias primas necesarias para la obtencion de un éster? Poner un ejemplo de cada una de las citadas materias primas y escribir la reacción de formación del éster correspondiente.
2. Se añade Br₂ (l) a una disolución que contiene ion Cl^- y a otra disolución que contiene ion I^-. Razonar si en alguno de los dos casos se producirá una reacción redox. En caso de producirse indicar quién se reduce, quién se oxida y lo que observaríamos.

Datos: Potenciales de reducción stardard:

I₂ (s) + 2e^- ⇒ 2 I^- (ac) ; E^o= 0,53
Br₂ (l) + 2e^- ⇒ 2 Br^- (ac) ; E⁰= 1,07
Cl₂ (g) + 2e^- ⇒ 2 Cl^- (ac) ; E⁰= 1,36

Cuestión 3

1. De los elementos cuyos átomos ganan electrones con facilidad, se dice que son "agentes oxidantes". Razonar cuál de los elementos siguientes es mejor "agente oxidante": Na, F, Ba, Ne, O.
2. ¿Qué mejoras aporta el modelo de Böhr respecto al modelo de Rutherford? Citar al menos dos.

Datos:

Números atómicos: Na = 11; F = 9; Ba = 56; Ne = 10; O = 8

Cuestión 4

Entre las siguientes sustancias: cloruro de potasio, metano, silicio, sodio y agua; escoger las más representativas de: (indicar las razones respecto las no elegidas)

1. Una sustancia de alta conductividad eléctrica que funde alrededor de los 100ºC.
2. Una sustancia covalente de punto de fusión muy alto.
3. Una sustancia no conductora, que se convierte en conductora al fundir.