Química PAU 2019

Enunciado del examen en texto

Texto sacado del PDF oficial. Las fórmulas, tablas y figuras se ven mejor en el visor de arriba.

COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT CONVOCATÒRIA:

PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CONVOCATORIA:

JULIOL 2019

JULIO 2019

Asignatura: QUÍMICA

Assignatura: QUÍMICA

BAREM DE L’EXAMEN: L’alumne haurà de triar una opció (A o B) i contestar les 3 qüestions i els 2 problemes de l’opció triada. La qualificació màxima de cada qüestió/problema serà de 2 punts i la de cada subapartat s’indica en l’enunciat.

Segons l’Acord de la Comissió Gestora dels Processos d’Accés i Preinscripció, únicament es permet l’ús de calculadores que no siguen gràfiques o programables i que no puguen realitzar càlcul simbòlic ni emmagatzemar text o fórmules en memòria.

OPCIÓ A QÜESTIÓ 1 Considereu les espècies químiques: H2CO, CN22-, H2S, PCl3 i responeu les qüestions següents:

a) Representeu l’estructura de Lewis de cadascuna de les espècies químiques anteriors. (0,8 punts) punts)

b) Deduïu, raonadament, la geometria de cadascuna d’aquestes espècies químiques. (0,8 punts) punts)

c) Expliqueu, justificadament, si les molècules H2CO i PCl3 són polars o apolars. (0,4 punts) punts) Dades.- Nombres atòmics: H (1); C (6); N (7); O (8); P (15); S (16); Cl (17).

PROBLEMA 2 El nitrur de silici (Si3N4) es pot preparar mitjançant la reducció de sílice, SiO2, amb carboni (en presència de N2) a una temperatura de 1500 oC, d’acord amb la reacció següent (no no ajustada):

ajustada 1500 C SiO2 (s) + N2 (g) + C (s)  → Si3N4 (s) + CO (g)

Si s’utilitzen 150 g de SiO2 pur i 50 g de carbó la riquesa en carboni del qual és del 80 % en presència d’un excés de N2(g):

a) Calculeu la quantitat de Si3N4 (en grams) que s’obtindria mitjançant la reacció anterior ajustada. (1,2 punts) punts)

b) Determineu les quantitats de SiO2 i carbó (en grams) que quedaran després de completar-se la reacció. (0,8 punts) punts) Dades.- Masses atòmiques relatives: C (12,0); N (14,0); O (16,0); Si (28,1).

QÜESTIÓ 3 Tenint en compte els potencials estàndard de reducció que es donen com a dada al final de l’enunciat, responeu raonadament si cadascun dels enunciats següents és vertader o fals: (0,5 (0,5 punts cada apartat) apartat)

a) Una barra de zinc és estable en una dissolució aquosa 1 M de Cu2+.

b) En submergir una barra de ferro en una dissolució aquosa 1 M de Cr3+ es recobreix amb crom metàl·lic.

c) L’alumini metàl·lic no reacciona en una dissolució aquosa 1 M de HCl.

d) Una dissolució aquosa 1 M de Cu2+ es pot guardar en un recipient d’alumini.

Dades.- Potencials estàndard de reducció, Eo (en V): H+(aq) / H2(g): 0; Al3+(aq) / Al (s): -1,68; Zn2+(aq) / Zn(s): -0,76;

Cr3+(aq) / Cr(s): -0,74; Fe2+(aq) / Fe(s): -0,44; Cu2+(aq) / Cu(s): +0,34.

PROBLEMA 4 L’àcid cloroacètic, ClCH2COOH (monopròtic, HA), és un irritant de la pell que s’utilitza en tractaments dermatològics per a eliminar la capa externa de la pell morta. El valor de la seua constant d’acidesa, Ka, és 1,35·10-3.

a) Calculeu el pH d’una dissolució d’àcid cloroacètic de concentració 0,1 M. (1 punt) punt)

b) Segons la normativa europea, el pH per a aquest tipus de tractament cutani no pot ser menor d’1,5. Calculeu els grams de ClCH2COOH que han de contindre 100 mL d’una dissolució aquosa d’aquest àcid perquè el seu pH siga 1,5. (1 punt) punt) Dades.- Masses atòmiques relatives: H (1,0); C (12,0); O (16,0); Cl (35,5).

QÜESTIÓ 5 Formuleu o esmenteu, segons corresponga, els compostos següents. (0,2 (0,2 punts cadascun) cadascun)

a) Etil fenil èter

b) 1,3-diclorobenzé

c) acetat d’etil

d) dicromat de potassi

e) fosfat de calci

f) CH3CH2CH2CHO

g) HN(CH2CH3)2

h) KMnO4

i) PbO2

j) Ca(HCO3)2

OPCIÓ B QÜESTIÓ 1 Indiqueu, raonadament, si són vertaderes o falses cadascuna de les afirmacions següents. (0,5 (0,5 punts cada apartat) apartat)

a) Els isòtops 12 i 14 del carboni, 126 C i 146 C , es diferencien en el nombre d’electrons que posseeixen.

b) La configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 correspon a un element alcalinoterri.

c) El conjunt de nombres quàntics (3, 1, 0, -½) correspon a un electró de l’àtom de Na en el seu estat fonamental.

d) Considerant el coure, Cu, i els seus ions Cu+ i Cu2+, l’espècie amb major radi és el Cu2+.

PROBLEMA 2 En el laboratori es pot obtindre fàcilment iode, I2 (s), fent reaccionar iodur de potassi, KI (aq), amb aigua oxigenada, H2O2 (aq), en presència d’un excés d’àcid clorhídric, HCl (ac), d’acord amb la reacció (no no ajustada):

ajustada KI (aq) + H2O2 (aq) + HCl (aq)  → I2 (s) + H2O (l) + KCl (aq)

a) Escriviu la semireacció d’oxidació i la de reducció, així com l’equació química global ajustada tant en la seua forma iònica com molecular. (1 punt) punt)

b) Si es mesclen 150 mL d’una dissolució 0,2 M de KI (en medi àcid) amb 125 mL d’una altra dissolució àcida que conté H2O2(aq) en concentració 0,15 M, calculeu la quantitat (en grams) de iode obtinguda. (1 punt) punt) Dades.- Massa atòmica relativa: I (126,9).

QÜESTIÓ 3 Raoneu l’efecte que tindrà sobre la quantitat de Cl2 (g) formada, cadascuna de les accions següents realitzades sobre una mescla dels quatre components en equilibri. (0,5 punts punts cada apartat) apartat)

 → 2 H2O (g) + 2 Cl2 (g) 4 HCl (g) + O2 (g) ←

a) b) c) d)

∆H = −115 kJ

Augmentar la temperatura de la mescla a pressió constant.

Reduir el volum del recipient a temperatura constant.

Afegir O2 (g) a temperatura i volum constants.

Eliminar part de l’H2O (g) format a temperatura i volum constants.

PROBLEMA 4 L’hidrogen carbonat de sodi, NaHCO3(s), es fa servir en alguns extintors químics secs ja que els gasos produïts en la seua descomposició extingeixen el foc. L’equilibri de descomposició del NaHCO3(s) es pot expressar com:

 → Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g) 2 NaHCO3 (s) ←

Per a estudiar aquest equilibri en el laboratori, 200 g de NaHCO3(s) es van depositar en un recipient tancat de 25 L de volum, on prèviament s’ha fet el buit, que es va calfar fins a assolir la temperatura 110 oC. La pressió en l’interior del recipient, una vegada assolit l’equilibri, va ser de 1,646 atmosferes. Calculeu: (1 punt cada apartat) apartat)

a) La quantitat (en g) de NaHCO3(s) que queda en l’extintor després d’assolir-se l’equilibri a 110 oC.

b) El valor de les constants d’equilibri Kp i Kc a aquesta temperatura.

Dades.- Masses atòmiques relatives: H (1); C (12); O (16); Na (23). R = 0,082 atm·L·K-1·mol-1.

QÜESTIÓ QÜESTIÓ 5 Completeu les reaccions següents i esmenteu els compostos orgànics que hi intervenen (reactius i productes): (0,4 punts punts cadascuna cadascuna) una) a)

CH3-CH2-CH=CH-CH3 + H2

catalitzador 

b)

CH3-CH=CH-CH3 + HCl

→

c)

CH3-CH2-COOH + CH3-CH2OH

catalitzador 

d)

CH3-CH2-CH2-CH2OH

H2 SO4 , calor 

e)

CH3-COOH

reductor 

COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT CONVOCATÒRIA:

PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CONVOCATORIA:

JULIOL 2019

JULIO 2019

Asignatura: QUÍMICA

Assignatura: QUÍMICA

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. La calificación máxima de cada cuestión/problema será de 2 puntos y la de cada subapartado se indica en el enunciado.

Según Acuerdo de la Comisión Gestora de los Procesos de Acceso y Preinscripción, únicamente se permite el uso de calculadoras que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.

OPCIÓN A

CUESTIÓN 1 Considere las especies químicas: H2CO, CN22-, H2S, PCl3 y responda a las cuestiones siguientes:

a) Represente la estructura de Lewis de cada una de las especies químicas anteriores. (0,8 puntos)

b) Deduzca, razonadamente, la geometría de cada una de estas especies químicas. (0,8 puntos)

c) Explique, justificadamente, si las moléculas H2CO y PCl3 son polares o apolares. (0,4 puntos) Datos.- Números atómicos: H (1); C (6); N (7); O (8); P (15); S (16); Cl (17).

PROBLEMA 2 El nitruro de silicio (Si3N4) se puede preparar mediante la reducción de sílice, SiO2, con carbono (en presencia de N2) a una temperatura de 1500 oC, de acuerdo a la reacción siguiente (no no ajustada):

ajustada 1500 C SiO2 (s) + N2 (g) + C (s)  → Si3N4 (s) + CO (g)

Si se utilizan 150 g de SiO2 puro y 50 g de carbón cuya riqueza en carbono es del 80 % en presencia de un exceso de N2(g):

a) Calcule la cantidad de Si3N4 (en gramos) que se obtendría mediante la reacción anterior ajustada. (1,2 puntos)

b) Determine las cantidades de SiO2 y carbón (en gramos) que quedarán tras completarse la reacción. (0,8 puntos) Datos.- Masas atómicas relativas: C (12,0); N (14,0); O (16,0); Si (28,1).

CUESTIÓN 3 Teniendo en cuenta los potenciales estándar de reducción que se dan como dato al final del enunciado, responda razonadamente si cada uno de los siguientes enunciados es verdadero o falso: (0,5 (0,5 puntos cada apartado) 2+

a) Una barra de zinc es estable en una disolución acuosa 1 M de Cu .

b) Al sumergir una barra de hierro en una disolución acuosa 1 M de Cr3+ se recubre con cromo metálico.

c) El aluminio metálico no reacciona en una disolución acuosa 1 M de HCl.

d) Una disolución acuosa 1 M de Cu2+ se puede guardar en un recipiente de aluminio.

Datos.- Potenciales estándar de reducción, Eo (en V): H+(ac) / H2(g): 0; Al3+(ac) / Al (s): -1,68; Zn2+(ac) / Zn(s): -0,76;

Cr3+(ac) / Cr(s): -0,74; Fe2+(ac) / Fe(s): -0,44; Cu2+(ac) / Cu(s): +0,34.

PROBLEMA 4 El ácido cloroacético, ClCH2COOH (monoprótico, HA), es un irritante de la piel que se utiliza en tratamientos dermatológicos para eliminar la capa externa de la piel muerta. El valor de su constante de acidez, Ka, es 1,35·10-3.

a) Calcule el pH de una disolución de ácido cloroacético de concentración 0,1 M. (1 punto)

b) Según la normativa europea, el pH para este tipo de tratamiento cutáneo no puede ser menor de 1,5. Calcule los gramos de ClCH2COOH que deben contener 100 mL de una disolución acuosa de este ácido para que su pH sea 1,5. (1 punto) Datos.- Masas atómicas relativas: H (1,0); C (12,0); O (16,0); Cl (35,5).

CUESTIÓN 5 Formule o nombre, según corresponda, los siguientes compuestos. (0,2 puntos cada uno)

a) Etil fenil éter

b) 1,3-diclorobenceno

c) acetato de etilo

d) dicromato de potasio

e) fosfato de calcio

f) CH3CH2CH2CHO

g) HN(CH2CH3)2

h) KMnO4

i) PbO2

j) Ca(HCO3)2

OPCIÓN B

CUESTIÓN 1 Indique, razonadamente, si son verdaderas o falsas cada una de las siguientes afirmaciones. (0,5 (0,5 puntos cada apartado)

a) Los isótopos 12 y 14 del carbono, 126 C y 146 C , se diferencian en el número de electrones que poseen.

b) La configuración electrónica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 corresponde a un elemento alcalinotérreo.

c) El conjunto de números cuánticos (3, 1, 0, -½) corresponde a un electrón del átomo de Na en su estado fundamental.

d) Considerando el cobre, Cu, y sus iones Cu+ y Cu2+, la especie con mayor radio es el Cu2+.

PROBLEMA 2 En el laboratorio se puede obtener fácilmente yodo, I2 (s), haciendo reaccionar yoduro de potasio, KI (ac), con agua oxigenada, H2O2 (ac), en presencia de un exceso de ácido clorhídrico, HCl (ac), de acuerdo con la reacción (no no ajustada):

ajustada KI (ac) + H2O2 (ac) + HCl (ac)  → I2 (s) + H2O (l) + KCl (ac)

a) Escriba la semirreacción de oxidación y la de reducción, así como la ecuación química global ajustada tanto en su forma iónica como molecular. (1 punto)

b) Si se mezclan 150 mL de una disolución 0,2 M de KI (en medio ácido) con 125 mL de otra disolución ácida conteniendo H2O2 (ac) en concentración 0,15 M, calcule la cantidad (en gramos) de yodo obtenida. (1 punto) Datos.- Masa atómica relativa: I (126,9).

CUESTIÓN 3 Razone el efecto que tendrá sobre la cantidad de Cl2 (g) formada, cada una de las siguientes acciones realizadas sobre una mezcla de los cuatro componentes en equilibrio. (0,5 puntos cada apartado)  → 2 H2O (g) + 2 Cl2 (g) 4 HCl (g) + O2 (g) ←

∆H = −115 kJ

a) Aumentar la temperatura de la mezcla a presión constante.

b) Reducir el volumen del recipiente a temperatura constante.

c) Añadir O2 (g) a temperatura y volumen constantes.

d) Eliminar parte del H2O (g) formado a temperatura y volumen constantes.

PROBLEMA 4 El hidrógeno carbonato de sodio, NaHCO3(s), se utiliza en algunos extintores químicos secos ya que los gases producidos en su descomposición extinguen el fuego. El equilibrio de descomposición del NaHCO3(s) puede expresarse como:

 → Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g) 2 NaHCO3 (s) ←

Para estudiar este equilibrio en el laboratorio, 200 g de NaHCO3(s) se depositaron en un recipiente cerrado de 25 L de volumen, en el que previamente se ha hecho el vacío, que se calentó hasta alcanzar la temperatura 110 oC. La presión en el interior del recipiente, una vez alcanzado el equilibrio, fue de 1,646 atmósferas. Calcule: (1 punto cada apartado)

a) La cantidad (en g) de NaHCO3(s) que queda en el extintor tras alcanzarse el equilibrio a 110 oC.

b) El valor de las constantes de equilibrio Kp y Kc a esta temperatura.

Datos.- Masas atómicas relativas: H (1); C (12); O (16); Na (23). R = 0,082 atm·L·K-1·mol-1.

CUESTIÓN 5 Complete las siguientes reacciones, nombrando los compuestos orgánicos que intervienen en ellas (reactivos y productos):

(0,4 puntos cada una) una) a)

CH3-CH2-CH=CH-CH3 + H2

catalizador →

b)

CH3-CH=CH-CH3 + HCl

→

c)

CH3-CH2-COOH + CH3-CH2OH

catalizador →

d)

CH3-CH2-CH2-CH2OH

H2 SO4 , calor 

e)

CH3-COOH

reductor →

Soluciones y criterios de corrección en texto

COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT CONVOCATÒRIA:

PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CONVOCATORIA:

JULIOL 2019

JULIO

2019

Asignatura: QUÍMICA

Assignatura: QUÍMICA

CRITERIS DE CORRECCIÓ / CRITERIOS DE CORRECCIÓN

Criterios de Corrección

1.- El examen se estructura en dos opciones cerradas A y B. Cada una de las opciones contiene una cuestión o problema de cada uno de los 5 bloques temáticos en los que se estructura el temario actual. El alumno deberá elegir y contestar una opción (A o B) y resolver todas las cuestiones y problemas propuestos en dicha opción.

2.- En ningún caso se considerarán para la nota final aquellas respuestas que modifiquen la estructura del examen (tales como responder las cuestiones o problemas de diferente opción).

3.- Se valorará prioritariamente el planteamiento, desarrollo y discusión de los resultados. Todas las respuestas deberán ser debidamente razonadas. Aquellos apartados que se respondan sin el adecuado razonamiento no podrán ser puntuados con más del 30 % de la puntuación total de dicho apartado (en caso de ser correcta la respuesta).

4.- Los errores numéricos o de redondeo tendrán una importancia secundaria, salvo en los casos en los que dichos errores lleven aparejados errores conceptuales importantes (grados de disociación mayores de 1, temperaturas absolutas o concentraciones negativas, etc.). En estos casos, el apartado correspondiente debe ser valorado con cero puntos, salvo que se justifique la inconsistencia del resultado.

5.- Cuando sea necesario hacer el ajuste de una reacción química se considerará igualmente válido cualquier método de ajuste, salvo que se indique explícitamente lo contrario.

6.- La puntuación de cada subapartado está indicada en negrita en el enunciado correspondiente.

Criteris de correcció

1.- L'examen s'estructura en dues opcions tancades A i B. Cada una de les opcions conté una qüestió o problema de cada un dels 5 blocs temàtics en els quals s'estructura el temari actual. L'alumne haurà de triar i contestar una opció (A o B) i resoldre totes les qüestions i problemes proposats en aquesta opció.

2.- En cap cas es consideraran per a la nota final aquelles respostes que modifiquen l’estructura de l’examen (com ara respondre qüestions o problemes de diferent opció).

3.- Es valorarà prioritàriament el plantejament, desenvolupament i discussió dels resultats. Totes les respostes hauran de ser degudament raonades. Aquells apartats que es responguen sense l’adequat raonament no podran ser puntuats amb més del 30% de la puntuació total del dit apartat (en cas de ser correcta la resposta).

4.- Els errors numèrics o d’arredoniment tindran una importància secundària, excepte en els casos en què els dits errors comporten errors conceptuals importants (graus de dissociació majors de 1, temperatures absolutes o concentracions negatives, etc.). En aquests casos, l’apartat corresponent ha de ser valorat amb zero punts, llevat que es justifique la inconsistència del resultat.

5.- Quan siga necessari fer l’ajust d’una reacció química es considerarà igualment vàlid qualsevol mètode d’ajust, llevat que s’indique explícitament una altra cosa

6.- La puntuació de cada subapartat està indicada en negreta en l’enunciat corresponent.