EXAMEN RESUELTO BAREMO DEL EXAMEN:

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BAREMO DEL EXAMEN: El alumno deberá elegir una opción (A o B) y contestar a las 3 cuestiones y
los 2 problemas de la opción elegida. En cada cuestión / problema la calificación máxima será de 2
puntos; en cada apartado se indica la calificación máxima que se puede obtener.
OPCIÓN A
CUESTIÓN 1
Considere los elementos A, B, C, y D de números atómicos A = 2, B = 11, C = 17, D = 34, y responda
razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) Escriba la configuración electrónica de cada uno de estos elementos e indique el grupo y período al que
pertenecen. (1 punto)
b) Clasifique cada uno de los elementos en las siguientes categorías: metal, no metal o gas noble. (0,5
puntos)
c) Ordene los elementos según valor creciente de su primera energía de ionización. (0,5 puntos)
PROBLEMA 2
El proceso de fotosíntesis se puede representar por la ecuación química siguiente:
H º  3402,8 kJ
6 CO2 (g)  6 H2O (l)  C6H12O6 (s)  6 O2 (g)
Calcule:
a) La entalpía de formación estándar de la glucosa, C6H12O6. (1 punto)
b) La energía necesaria para la formación de 500 g de glucosa mediante fotosíntesis. (1 punto)
Datos: masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16;
Hfo CO2 (g)  393,5 kJ/mol; Hfo  H2O(l)  285,8 kJ/mol
CUESTIÓN 3
El proceso Deacon suele utilizarse cuando se dispone de HCl como subproducto de otros procesos
químicos. Dicho proceso permite obtener gas cloro a partir de cloruro de hidrógeno de acuerdo con el
siguiente equilibrio:
4 HCl (g)  O2 (g)
2 Cl 2 (g)  2 H 2O (g) H º  114 kJ
Se deja que una mezcla de HCl, O2, Cl2 y H2O alcance el equilibrio a cierta temperatura. Explique cuál es
el efecto sobre la cantidad de cloro gas en el equilibrio, si se introducen los siguientes cambios:
(0,4 puntos cada apartado)
a) Adicionar a la mezcla más O2 (g).
b) Extraer HCl (g) de la mezcla.
c) Aumentar el volumen al doble manteniendo constante la temperatura.
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d) Adicionar un catalizador a la mezcla de reacción.
e) Elevar la temperatura de la mezcla.
PROBLEMA 4
Se ha preparado en el laboratorio una disolución 0,025 M de un ácido débil H. Dicha disolución tiene un
pH = 2,26. Calcule:
a) La constante de acidez, Ka, del ácido débil HA. (1 punto)
b) El porcentaje de ácido HA que se ha disociado en estas condiciones. (1 punto)
CUESTIÓN 5
Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos: (0,2 puntos cada uno)
a) óxido de cromo (III)
b) nitrato de magnesio
c) hidrógeno sulfato de sodio
d) ácido benzoico
e) Ca(OH)2
f) HgS
g) H3PO4
h) CHCl3
i) CH3  CH2  CHO
j) C6 H5  CH3
OPCIÓN B
CUESTIÓN 1
Considere las siguientes especies químicas N2O, NO2+, NO2–, NO3–, y responda razonadamente a las
siguientes cuestiones:
a) Represente la estructura de Lewis de cada una de las especies químicas propuestas. (1 punto)
b) Prediga la geometría de cada una de estas especies químicas. (1 punto)
Datos: números atómicos: N = 7; O = 8
PROBLEMA 2
Se disuelven 0,9132 g de un mineral de hierro en una disolución acuosa de ácido clorhídrico. En la
disolución resultante el hierro se encuentra como Fe2+ (ac). Para oxidar todo este Fe2+ a Fe3+ se requieren
28,72 mL de una disolución 0,05 M de dicromato potásico, K2Cr2O7. La reacción redox, no ajustada, que
tiene lugar es la siguiente:
Fe2 (ac)  Cr2O72 (ac)  Fe3 (ac)  Cr 3 (ac)  H2O (l)
a) Escriba las semirreacciones de oxidación y de reducción y la ecuación química global. (1 punto)
b) Calcule el porcentaje en masa del hierro en la muestra del mineral. (1 punto)
Datos: masas atómicas: Fe = 55,85
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CUESTIÓN 3
a) Considere los ácidos HNO2, HF, HCN, CH3COOH. Ordénelos de mayor a menor fuerza ácida,
justificando la respuesta. (1 punto)
b) Indique, justificando la respuesta, si las disoluciones acuosas de las siguientes sales serán ácidas,
neutras o básicas: NaNO2, NH4NO3, NaF, KCN. (1 punto)
Datos : Ka  HNO2   5,1·104 ; Ka  NH 4 +   5,5·1010 ; K a  HCN   4,8 ·10 10 ;
K a  CH 3COOH   1,8 ·105 ; K a  HF   6,8 ·104
PROBLEMA 4
A 130 ºC el hidrógenocarbonato de sodio, NaHCO3 (s), se descompone parcialmente según el siguiente
equilibrio:
Kp = 6,25 a 130 ºC
2 NaHCO3 (s)
Na 2CO3 (s)  CO2 (g)  H 2O (g)
Se introducen 100 gramos de NaHCO3 (s) en un recipiente cerrado de 2 L de capacidad, en el que
previamente se ha hecho el vacío, y se calienta a 130 ºC. Calcule:
a) El valor de Kc y la presión total en el interior del recipiente cuando se alcance el equilibrio a 130 ºC.
(1,2 puntos)
b) La cantidad, en gramos, de NaHCO3 (s) que quedará sin descomponer. (0,8 puntos)
Datos: Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; R  0,082 atm  L/mol  K
CUESTIÓN 5
Complete las siguientes reacciones y nombre los compuestos orgánicos que intervienen. (0,4 puntos cada
una)
catalizador

a) CH2  CH  CH3  H2 
catalizador

b) CH3  CH2  CO  CH2  CH3  H2 
H (ac)
c) CH3  COO  CH2  CH3 +H2O 

H (ac)

d) CH2  CH2  H2O 
MnO  , H (ac)
4
e) CH3  CH2OH 

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Soluciones
OPCIÓN B
CUESTIÓN 1. a) La configuración electrónica del nitrógeno, N (Z = 7) es 1s22s22p3. Tiene 5 electrones
en su capa de valencia.
La configuración electrónica del oxígeno, O (Z = 8) es 1s22s22p4. Tiene 6 electrones en su capa de
valencia.
N2O
A la hora de formarse el N2O, hay en total 16 electrones de valencia para formar enlaces. La estructura de
Lewis queda con dos posibilidades (estructuras resonantes):
··
··
··
··
: N  N  O:  N  N O:
1 1 0
0 1 ··
1
NO2+
En esta molécula hay 16 electrones de valencia.
..  
 ..
Estructura de Lewis: O  N  O
¨ 
 ¨
NO2–
En esta molécula hay 18 electrones de valencia.

..  
 .. ..
 .. .. .. 
O  N  O :  : O N  O
¨ 
 ¨
 ¨
¨ 
NO3–
En esta molécula hay 24 electrones de valencia.






:
O
:
:O:
:O:






 .. | |
.. 
.. 
.. 
 .. 
 .. 
: O N  O :  : O N  O   O  N  O :
 ¨
¨
 ¨
¨
¨ 
¨ 












b) Predeciremos la geometría de estas moléculas utilizando la teoría de repulsión de los pares de
electrones de la capa de valencia.
El N2O posee sobre el átomo central 4 pares enlazantes (agrupados en dobles enlaces) y 0 pares solitarios.
Es una molécula AB2. Por tanto, la geometría de esta molécula es lineal.
NO2+: de la misma manera que el N2O, la geometría es lineal.
NO2–: según la teoría RPECV, esta molécula es de tipo AB2E; por tanto, su geometría es angular.
NO3–: según la teoría RPECV, esta molécula es de tipo AB3, con lo cual su geometría es triangular
plana.

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PROBLEMA 2. a) Asignamos los números de oxidación de cada elemento en cada una de las especies
que participa en la reacción:
Fe2 (ac)  Cr2 O7
2
6
2
(ac)  Fe3 (ac)  Cr 3 (ac)  H2 O (l)
3
2
3
1 2
En esta reacción se observa lo siguiente:
 El Cr es el átomo que se reduce, ya que, al pasar de reactivos a productos, su número de oxidación
disminuye de +6 a +3. Por tanto, la sustancia que se reduce es el anión dicromato, Cr2O72–, que es
por ello la sustancia oxidante (el oxidante).
 El Fe es el átomo que se oxida, ya que, al pasar de reactivos a productos, su número de oxidación
aumenta de +2 a +3. Por tanto, la sustancia que se oxida es el Fe2+, que es, por ese motivo, la
sustancia reductora (el reductor).
Comenzamos el proceso de ajuste de la reacción iónica por el método del ión-electrón. En primer lugar,
escribimos las semirreacciones de reducción y de oxidación:
Reducción: Cr2O72  Cr 3
Oxidación: Fe2  Fe3
A continuación, se ajustan los átomos que se oxidan o se reducen: hay que ajustar el Cr en la
semirreacción de reducción.
Reducción: Cr2O72  2 Cr 3
Oxidación: Fe2  Fe3
Seguidamente, se ajustan los oxígenos utilizando H2O:
Reducción: Cr2O72  2 Cr 3  7 H 2O
Oxidación: Fe2  Fe3
A continuación, se ajustan los hidrógenos utilizando H+:
Reducción: Cr2O72  14 H   2 Cr 3  7 H 2O
Oxidación: Fe2  Fe3
Se ajusta la carga eléctrica en ambas semirreacciones utilizando electrones:
C arg a total: +12
C arg a total: +6
Reducción: Cr2O7 2  14 H   2 Cr 3  7 H 2O
Es necesario sumar 6 e– en el miembro de los reactivos, que es el que tiene la carga más elevada, para
conseguir así rebajarla e igualarla con la carga del miembro de los productos.
Cr2O72  14 H  6 e  2 Cr 3  7 H2O
Carga total: +2
Carga total: +3
Oxidación: Fe2  Fe3
Es necesario sumar 1 e– en el miembro de los productos, que es el que tiene la carga más elevada, para
conseguir así rebajarla e igualarla con la carga del miembro de los reactivos.
Fe2  Fe3  e
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A continuación, se ajustan los electrones intercambiados en ambas semirreacciones (deben tener el mismo
número):
Reducción (sin modificar): Cr2O72  14 H  6 e  2 Cr 3  7 H2O
Oxidación (multiplicada por 6): 6 Fe2  6 Fe3  6 e
Seguidamente, se suman las dos semirreacciones para obtener la reacción iónica global ajustada:
Cr2O72  14 H   6 e  2 Cr 3  7 H 2O
6 Fe 2  6 Fe3  6 e 
Cr2O72  14 H   6 Fe2  2 Cr 3  7 H2O  6 Fe3
(Los electrones se compensan en ambos miembros y desaparecen.)
Así pues, la reacción redox propuesta ajustada queda de la siguiente forma:
6 Fe2 (ac)  Cr2O72 (ac)  14 H   6 Fe3 (ac)  2 Cr 3 (ac)  7 H 2O (l)
b) Calculamos los moles de dicromato de potasio, K 2 Cr2 O7 consumidos:
moles(K2Cr2O7 )  M (K2Cr2O7 ) V (L)  0,05  0,02872  1,436·103 moles
Calculamos ahora los moles de hierro que reaccionarían con estos moles de dicromato de potasio,
tomando como referencia la estequiometría de la reacción:
1 mol K 2Cr2O7 1,436 ·103 moles K 2Cr2O7

 x  6  1,436 ·103  8,616 ·103 moles Fe 2 
2
6 moles Fe
x
Estos moles, en gramos son:
gramos Fe2  moles Fe2  M r (Fe2 )  8,616·103 moles  55,85 g/mol  0,4812 g
Por tanto, en los 0,9132 g del mineral de hierro hay 0,4812 g de hierro. Así pues:
0,4812
% Fe en el mineral 
 100  52,69 %
0,9132
CUESTIÓN 3. a) Todos los ácidos propuestos son débiles. La fuerza ácida será mayor cuanto mayor sea
el valor de Ka.
Al ser Ka  HF  Ka  HNO2  > Ka CH3COOH   Ka  HCN  , el orden de estos ácidos, de mayor a menor
fuerza ácida, es: HF  HNO2 > CH 3COOH  HCN .
b) NaNO2
El NaNO2 es una sal, que en agua se disocia totalmente en sus iones:
NaNO2 (s)  Na  (aq)  NO2 (aq)
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El ión Na+ no presenta comportamiento ácido, pues es conjugado de una base fuerte (NaOH), pero el ión
NO2 es una base débil que establece su equilibrio de basicidad reaccionando con el agua:
NO2  H2O
HNO2  OH
Con lo cual el pH de la disolución resultante será básico (mayor que 7).
NH4NO3
Este compuesto es una sal. En agua se disocia completamente en sus iones:
NH4 NO3 (s)  NH4 (aq)  NO3 (aq)
El anión NO3 no presenta comportamiento ácido-base, ya que es conjugado de un de ácido fuerte
(HNO3), con lo cual no tiene posibilidad de reaccionar con el disolvente para formar su conjugado.
El catión NH4 es un ácido débil en agua, con lo cual en disolución acuosa establecerá su equilibrio de
acidez:
NH4  H2O
NH3  H3O
Por tanto, una disolución acuosa de NH4NO3 tendrá un pH ácido (menor que 7).
NaF
Esta sustancia es una sal que en agua se disocia totalmente en sus iones:
NaF (s)  Na  (aq)  F (aq)
El ión Na+ no presenta comportamiento ácido ya que es conjugado de una base fuerte (NaOH).
El ión F presenta comportamiento básico. Es una base débil. Su equilibrio de hidrólisis es:
F  H2O
HF  OH
Con lo cual, el pH de la disolución resultante será básico (mayor que 7).
KCN
Se trata de una sal que en disolución acuosa se disocia totalmente en sus iones:
KCN (s)  K (aq)  CN (aq)
El K+ no presenta comportamiento ácido-base, ya que es el conjugado de una base fuerte (KOH), con lo
cual no tiene posibilidad de reaccionar con el agua para formar su especie conjugada.
El anión CN  es una base débil en agua, con lo cual en disolución acuosa establecerá su equilibrio de
basicidad:
CN  H2O
HCN  OH
Así pues, la disolución tendrá un pH básico (mayor que 7).
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PROBLEMA 4. a) Calculamos los moles de NaHCO3 que se introducen:
100 g
 1,19048 moles
23  1  12  16  3
84 g/mol
Establecemos la tabla que relaciona las cantidades de sustancias iniciales y las presentes cuando se alcanza
el estado de equilibrio. Como es un equilibrio heterogéneo, planteamos la tabla en moles, no en
concentraciones (que no tienen sentido para una especie sólida):
⇄
2 NaHCO3 (s)
Moles iniciales
Moles en el equilibrio
Na2CO3 (s)
+
CO (g)
+
H2O (g)
1,19048
0
0
0
1,19048 – 2x
x
x
x
Calculamos el valor de Kc utilizando la relación:
K p  Kc   RT 
c (g)
(c(g) es la diferencia entre los coeficientes estequiométricos de los gases en los productos y en los
reactivos.)
De donde:
Kc 
Kp
 RT 
c (g)

6,25
 0,082  130  273 
 2  0
 5,723·103
Planteamos la ecuación de Kc teniendo en cuenta que no debemos incluir los sólidos en la expresión de
dicha constante:
Kc  CO (g)eq   H 2O (g)
eq
Sustituimos el valor obtenido para Kc e introducimos las concentraciones a partir del volumen y de los
moles en el equilibrio que indica la tabla.
x x x2
 
 x  0,1513 moles
2 2 4
La presión total en el recipiente cuando se alcance el equilibrio será debida a todos los gases presentes al
alcanzar dicho estado, es decir, al CO (g) y al H2O (g).
5,723·103 
 ptot (atm)eq V (L)  ntot (g)eq  R  T (K)   ptot (atm)eq 
ntot (g)eq
V (L)
 R  T (K)
Sustituyendo valores:
xx
 0,082  (130  273)  x  0,082  (130  273)  5 atm
2
b) En la tabla que hemos planteado en el apartado a) para este equilibrio observamos que los moles de
NaHCO3 (s) que se han descompuesto son 2 x  2  0,1513  0,3026 moles. Por tanto, quedan sin
descomponer 1,19048 – 0,3026 = 0,88788 moles.
 ptot (atm)eq 
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Pasamos esta cantidad a gramos, tal y como nos pide el apartado:
gramos NaHCO3 (s)  0,88788  84  74,58 g
moles
g/mol
Son los gramos de hidrógenocarbonato de sodio que quedan en el equilibrio sin descomponer.
catalizador
 CH3  CH 2  CH3
CUESTIÓN 5. a) CH 2  CH  CH3  H 2 
propeno
propano
catalizador
 CH3  CH 2  CHOH  CH 2  CH3
b) CH3  CH 2  CO  CH 2  CH3  H 2 
3-pentanona
3-pentanol
H  (ac)
 CH 3  COOH  CH 3  CH 2OH
c) CH 3  COO  CH 2  CH 3 + H 2O 
etanoato de etilo
(acetato de etilo)
ácido etanoico
(ácido acético)
H  (ac)
 CH3  CH 2OH
d) CH 2  CH 2  H 2O 
eteno
(etileno)
etanol
(alcohol etílico)
MnO  , H  (ac)
4
 CH3  CHO
e) CH3  CH 2OH 
etanol
(alcohol etílico)
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etanal
(acetaldehído)
etanol
(alcohol etílico)