SEPTIEMBRE 1998 La prueba consta de dos partes. En la primera parte se propone un conjunto de cinco cuestiones de las que el alumno resolverá únicamente tres. La segunda parte consiste en dos opciones de problemas, A y B. Cada una de ellas consta de dos problemas; el alumno podrá optar por una de las opciones y resolver los dos problemas planteados en ella, sin que pueda elegir un problema de cada opción. Cada cuestión o problema puntuará sobre un máximo de dos puntos. No se contestará ninguna pregunta en este impreso TIEMPO: una hora y treinta minutos
PRIMERA PARTE CUESTIÓN 1. a) Diseñe un ciclo de Bom−Haber para el MgCl2. b) Defina al menos cuatro de los siguientes conceptos: energía de ionización, energía de disociación, afinidad electrónica, energía reticular, calor de formación y calor de sublimación.
CUESTIÓN 2. Dada la tabla adjunta complete: A Ácido HClO4 H3O+ HSO4− ..... CH3−COOH ..... HSO3− ..... ..... H2O a)
B Base conjugada ..... ..... ..... F− ..... HCO3− ..... NH3 CO32− .....
Ka − 55’5 1’5·10−2 3’5·10−4 1’8·10−5 4’3·10−7 1’0·10−7 5’6·10−10 5’5·10−11 1’8·10−16
Los pares conjugados tanto de ácidos como de bases, copiando en el pliego de examen las columnas A y B b) Las siguientes reacciones que tienen lugar en medio acuoso, justificando si están o no desplazadas a la derecha (deberán escribirse completas en el pliego de examen). HClO4 + F− → HSO3 + CO32− → CH2− COO− + H2O →
CUESTIÓN 3. Razone:
Si puede deducirse, a partir de las figuras correspondientes, si las reacciones representadas en (I) y (II) son de igual velocidad y si previsiblemente, serán espontáneas. b) En la figura (III) se ha representado una reacción catalizada y la misma sin catalizar. Señálese en la figura (que deberá copiar en su pliego de examen), cuáles son Ea y el ∆H en el primer supuesto y cuáles en el segundo. c) ¿Por qué el empleo de un catalizador, no es un procedimiento válido para lograr que una reacción no espontánea se produzca?
a)
CUESTIÓN 4. El siguiente esquema corresponde a la fabricación del fertilizante fosfato amónico: 1) fosfato mineral + ácido sulfúrico → ácido fosfórico + yeso (CaSO4) 2) Gas natural + Agua (vapor) + Aire → Amoniaco. 3) Amoniaco + Ácido fosfórico → Fosfato amónico. a) Indique las materias primas que se encuentran en la naturaleza b) Escriba la fórmula y el estado físico de cada uno de los reactivos y productos. c) Justifique si en la siguiente reacción las proporciones en que se mezclan los reactivos serían las más convenientes para la obtención del amoniaco en la 2ª etapa. 7 1 5 7 1ª ETAPA 2 ª ETAPA → CO 2 + 6H 2 + 2 N 2 → CH 4 + O 2 + 2 N 2 + H 2 O 4 4 2 2 y diga cual de las materias primas proporciona los productos químicos del primer miembro de reacción.
a) b) c) d)
CUESTIÓN 5. Razone: Si los hidrocarburos saturados pueden adicionar átomos de halógeno. Si los hidrocarburos etilénicos dan reacciones de adición con los halogenuros de hidrógeno. Cuantas moléculas de bromo podría adicionar un hidrocarburo lineal de fórmula C6H6. Formular y nombrar el derivado trihalogenado más probable que el benceno. Justifique la respuesta.
SEGUNDA PARTE OPCIÓN A 1ª El fosgeno, COCl2, usado en la preparación del poliuretano, se obtiene a partir del CO (g) + Cl2 (g) ↔ COCl2 (g). Una mezcla en equilibrio a 395ºC contiene 0,01 moles de CO 0,02 moles de Cl2 por litro, así como cierta cantidad de COCl2 a) Si la Kc de formación del fosgeno a 395ºC vale 1,23. 103, ¿Cuál es la concentración de COCl2? b) Calcule el valor de Kp de la reacción anterior a esa temperatura c) ¿Cuánto valdrá la constante Kc de disociación del fosgeno a esa temperatura? Dato: R = 0,082 atm.1.mol−1.K−1 2ª Se hace la electrólisis del NaCl en disolución acuosa utilizando la corriente de 5 A durante 30 minutos: a) ¿Qué volúmenes de gases se obtienen en el ánodo y en el cátodo a 1 atm? Y 25ºC? b) ¿Cómo tendría que estar el electrolito en la celda `para que se depositase sodio y qué diferencia de potencial habría que aplicar? Datos: Eº Na+/Na = −2,71 V; Eº Cl2/ 2Cl− = 1,36 V
OPCIÓN B 1ª Calcule la variación de entalpía de la reacción: C2O4 (g) + H2 (g) → C2H6 (g) a partir de los siguientes datos: ∆Hº = −1386,09 kJ C2H4 (g) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 2 H2O(1) ∆Hº = −1539,9 kJ C2H6 (g) + 7/2 O2 (g) →2 CO2 (g) + 3H2O (1) ∆Hºf H2O (l) = −285,8 kJ .mol−1 b) Calcule el calor puesto en juego cuando 11,2 litros de H2 (g) a 1 atm. y 0ºC hidrogenan la correspondiente cantidad de etileno. a)
2ª Un gramo de un mineral de hierro se disuelve en ácido sulfúrico. Para que reaccione todo el Fe(II) formado, se emplean 20 ml de disolución 0,2 N de permanganato potásico. Masa atómica del Fe=55’8. a) Escriba y ajuste la reacción del Fe(II) con el ión permanganato. b) Calcule el porcentaje de hierro en el mineral.