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

Ejercicio A

Problema 1

Se sabe que los elementos presentes en un compuesto desconocido son carbono, hidrogeno y oxígeno. En una experiencia analítica se quemaron totalmente 2,9 g de compuesto y se obtuvieron 6,6 g de dióxido de carbono y 2,7 g de agua.

1. Hallar las fórmulas empírica y molecular del compuesto, sabiendo que su masa molecular está comprendida entre 50 y 60.
2. Indicar; al menos, cuatro posibles fórmulas estructurales, con su nombre, que pueden corresponderse con el compuesto desconocido.
3. Del compuesto desconocido se sabe que por reducción da un determinado alcohol, y por oxidación un determinado ácido. Indicar los nombres: del compuesto desconocido, del alcohol que da por reducción y del ácido por oxidación.

Datos:

Pesos atómicos: H = 1; C = 12; O = 16

Problema 2

Se ha preparado una disolución, disolviendo 20 litros de NH₃ (gas), medidos a 10 ºC y 2 atm de presión; en agua suficiente para alcanzar 4,5 litros de disolución. Sabiendo que la constante de disolución de NH₃ es 1,78·10^-5 y que R = 0,082atm.l/grado.mol, calcular:

1. Las concetraciones de todas las especies químicas presentes en el equilibrio.
2. El grado de disolución del NH_3.
3. El pH y el pOH de la disolución.

Cuestión 1

1. Se dice que las temperaturas relativamente elevadas que se observan en la estratosfera, se deben al calor liberado en la reacción de descomposición del ozono: O₃ (g)+ O (g) ⇒ 2 O₂ (g). Justificar, mediante cálculo, esta afirmación.
2. Indicar, al menos, un contaminante atomosférico que destruya el ozono, explicando su forma de actuación: Además sugerir una forma de evitar dicho efecto destructivo.

Datos: Entalpías de formación ΔH_f⁰ (KJ/mol):

• O₃ (g) = +142,3
  
• O (g) = +247,3
  
• O₂ (g) = 0

Cuestión 2

El proceso de Haber para la obtención del amoniaco implica la utilización de presiones elevadas (unas 250 atm) y temperaturas lo mas bajas posibles (unos 400 ºC) para que la velocidad de reacción sea suficiente. Justificar razonadamente estos hechos.

N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇔ 2 NH₃ (g) ; ΔH = -92 KJ

Cuestión 3

1. La configuración electronica de la capa de valència de un elemento es 4s² 3d¹⁰ 4p³. ¿A qué período y familia del sistema periódico pertenece el elemento? ¿Qué estado de oxidación negativo debe de tener?
2. ¿Cuál o cuales de las siguientes combinaciones son conjuntos válidos de números cuánticos, para un electrón de un átomo de carbono en su estado fundamental? Razonar la respuesta, indicando por que el resto de combinaciones no son válidas.

	n	l	m	s
B1	1	0	1	1/2
B2	3	1	-1	1/2
B3	2	0	0	-1/2
B4	2	2	-1	-1/2

Cuestión 4

1. Predecir las formas geométricas de los cationes amonio (NH₄ ⁺) y oxonio (H₃O⁺)
2. Explicar la distinta solubilidad en agua de estos tres gases:cloruro de hidrogeno, cloro e hidrogeno,

Datos:

Numeros atómicos: H = 1; N = 7; O = 8

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Ejercicio B

Problema 1

El mármol es una piedra ornamental que se extrae de ciertas canteras de piedra caliza, como las que se encuentran en Pinoso y Novelda (Alicante) y en otros puntos de la Comunidad Valenciana.

1. Con la finalidad de determinar el contenido de carbonato cálcico de un mármol, se toma una muestra del mismo que pesa 0,350 g y se hace reaccionar con un exceso de HCl, obteniéndose como producto 83,2 cm³ de CO₂ (g) medidos a 22 ºC y 750 mm Hg. Calcular el porcentaje en peso de CaCO₃ de dicho mármol.
2. Tenemos una tonelada de piedra caliza cuya riqueza en CaCO₃ es del 90% en peso, ¿qué masa de cal viva (CaO) podemos obtener al calcinar en un horno dicha materia prima, si el rendimiento del proceso es del 80%?

   CaCO₃ (s) ⇒ CaO (s)+CO₂ (g)

Datos:

Pesos atómicos: H = 1; C = 12; O = 16; Cl = 35,5; Ca = 40
R = 0,082 atm·litro/grado.mol

Problema 2

En un recipiente de 10 litros se introducen 0,61 moles de CO2 (g) y 0,39 moles de H₂ (g) y se calienta a 1250 ºC. Una vez alcanzado el equilibrio, se analiza la mezcla y se encuentra que hay 0,35 moles de CO₂.

1. Calcular Kc y Kp para la ecuación CO₂ (g)+H₂ (g) ⇔ CO (g)+H₂O (g) a 1250 ºC
2. Predecir, justificadamrnte, lo que sucederá con las concentraciones de todas las especies, si se añade una pequeña cantidad de H₂ (g) a temperatura constante.
3. Tras alcanzarse el equilibrio planteado en el enunciado, se añade 0,22 moles de H₂ (g) a temperatura constante. Calcular los moles existentes en el nuevo equilibrio de cada una de las especies.

Cuestión 1

1. Ajustar la siguiente reacción redox:

   I₂+HNO₃ ⇒ HIO₃+ NO₂+H₂O.

2. Nombrar todas las especies que intervienen, especificando la fórmula y el nombre de la especie que falta, e indicando si se trata de un ácido.

Cuestión 2

Completar las siguientes reacciones escribiendo la fórmula y el nombre de la especie que falta, e indicando si se trata de un ácido o de una base:

HCIO₄ + NH₃ ⇒ CIO₄ + ____
HNO₂ + H₂O⇒ H₃O^- + ____
Ca(OH)₂ + ____ ⇒ CaSO₄ + 2 H₂O
F+ H₂O ⇔ HF+ ____

Cuestión 3

Dadas las configuraciones electrónicas:

1. 1s² 2s² 2p⁶
2. 1s² 2s²
3. 1s² 2s²2p² 2p⁶ 3s² 3p⁴

Indicar:

1. ¿A qué átomos corresponden?
2. ¿A qué iones monopositivos corresponden?
3. ¿A qué iones mononegativos corresponden?

Cuestión 4

La lluvia se debe fundamentalmente a la interacción entre los óxidos de azufre y el agua de lluvia.

1. Escribir las estructuras de Lewis para las moléculas de SO₂ y SO₃
2. Predecir para cada una de dichas moleculas: su forma geométrica, los valores aproximados de los ángulos de enlace y el caracter polar o no polar.

Datos:

Números atómicos O = 8; S = 16