Examen PAU Química 2026 Valencia ordinaria con soluciones

Abrir el PDFHecho

Cargando el PDF… Si no aparece, ábrelo aquí.

Enunciado del examen en texto

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

PROVA D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

CONVOCATÒRIA: ORDINÀRIA 2026

CONVOCATORIA: ORDINARIA 2026

ASSIGNATURA: Química

ASIGNATURA: Química

BAREM DE L’EXAMEN: l’examen consta de 5 exercicis. Cada exercici té una puntuació màxima de 2 punts. L’optativitat de cada un s’indica en l’enunciat. Es permet l’ús de calculadores sempre que no siguen gràfiques o programables i que no puguen realitzar càlcul simbòlic ni emmagatzemar text o fórmules en memòria.

Exercici 1. (2 punts) La crema de combustibles fòssils (carbó i hidrocarburs) genera CO2 i H₂O. Aquesta és una de les causes principals de l’augment de la quantitat de CO₂ en l’atmosfera, fet que contribueix a l’avanç del canvi climàtic a través de l’efecte hivernacle. Per això, la descarbonització s’ha convertit en una de les prioritats per a la nostra societat.

El metà, CH4, és un gas a temperatura ambient. El seu preu aproximat és de 0,5 € per m 3 del gas (mesurat a 0 oC i 1 atm de pressió, 1 m³ = 1000 L). D’altra banda, l’octà, C8H18 (component majoritari de la gasolina), és un líquid de densitat 0,703 kg·L–1, amb un cost d’aproximadament 1,55 € per litre.

Les reaccions de combustió de metà i octà són:

CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2 H2O(l)

C8H18(g) + 2 O2(g)  8 CO2(g) + 9 H2O(l)

a) Calculeu el cost, en euros, de cada un dels combustibles esmentats que és necessari cremar per a produir 109 J d’energia en forma de calor. (1,2 punts)

b) A més del cost econòmic, és important conèixer el cost mediambiental derivat de la producció de CO2. Calculeu la quantitat de CO2, en kg, que es produeix en cada un dels dos processos de combustió esmentats a l’apartat a) i deduïu quin dels dos combustibles és més contaminant, en termes de la quantitat de CO2 emesa. (0,8 punts) Dades: variació d’entalpia de combustió en condicions estàndard: ∆Ho(kJ·mol–1): CH4(g): – 890,3; C8H18(g): – 5471,3.

_________________________________________________________________________________________________

Exercici 2. Conteste una de les dues opcions:

Opció 2.A. (2 punts) El diòxid de nitrogen, NO2, és un gas tòxic de color rogenc que es troba en equilibri amb el tetraòxid de dinitrogen, N2O4, que és incolor.

2 NO2(g)  N2O4(g) Kc = 217 a 25 oC

a) En un reactor de 5 litres de capacitat s’introdueixen 0,25 mols de NO2. Calculeu quina serà la pressió a l’interior després d’arribar a l’equilibri a 25 oC. (1 punt)

a) Calculeu la màxima quantitat de sulfat de calci, en grams, que podrem dissoldre completament en 0,5 L d’aigua. (1 punt)

b) Es disposa de 100 mL d’una dissolució de clorur de calci, CaCl2, amb una concentració d’1·10–3 mol·L–1. Calculeu la quantitat, en grams, de Na2SO4, que seria necessària afegir-hi per a iniciar la precipitació del sulfat de calci. Considereu que el volum de la dissolució no varia. (1 punt) Nota: tant el CaCl2 com el Na2SO4 són sals solubles en aigua que es dissocien en els seus ions constituents.

Exercici 3. (2 punts) Considereu els elements sofre, calci i cobalt.

a) Escriviu la configuració electrònica dels tres elements en l’estat fonamental. (0,6 punts)

b) Escriviu dues combinacions possibles dels quatre nombres quàntics per a un electró del nivell 3d de l’àtom de cobalt.

(0,4 punts) Contesteu una de les qüestions següents:

c1) Aplicant la regla de l’octet, deduïu quina és la fórmula empírica del compost format per sofre i calci. Raoneu quin tipus d’enllaç s’estableix en aquest compost. (1 punt) c2) A partir de les estructures de Lewis, raoneu quina serà la geometria de les molècules de diclorodifluorometà, CF2Cl2, i triclorur d’arsènic, AsCl3. Discutiu la seua polaritat. (1 punt) _________________________________________________________________________________________________

Exercici 4. (2 punts) L’àcid acetilsalicílic, C9H8O4, és la molècula activa en el fàrmac Aspirina®. S’obté en reaccionar l’àcid salicílic, C7H6O3, amb anhídrid acètic, C4H6O3, segons l’equació química següent:

C7H6O3(s) + C4H6O3(l)  C9H8O4(s) + C2H4O2(l)

a) Sabent que el rendiment d’aquesta reacció és del 88 %, calculeu quants grams d’àcid acetilsalicílic s’obtindran si es fan reaccionar 3,0 g d’àcid salicílic amb 6,0 mL d’anhídrid acètic. (1 punt) Dada: densitat de l’anhídrid acètic: 1,08 kg·L–1.

Contesteu una de les qüestions següents:

b1) L’àcid salicílic és un àcid monopròtic feble, HA, amb una constant d’acidesa Ka = 1·10–3. Calculeu el pH que tindrà una dissolució de concentració 0,01 mol·L–1 d’àcid salicílic. (1 punt) b2) Calculeu el volum d’una dissolució de KOH de concentració 0,05 mol·L–1 necessari per a reaccionar completament amb l’àcid salicílic present en 25 mL d’una dissolució de concentració 0,01 mol·L–1. (1 punt) _________________________________________________________________________________________________

Exercici 5. (2 punts) Considereu la reacció en fase gasosa 2 NO(g) + Br2(g) ⟶ 2 NOBr(g), que és d’ordre 2 respecte del NO i d’ordre 1 respecte del Br2.

a) Calculeu la constant de velocitat, si la velocitat inicial és de 3·10–5 mol·L–1·min–1 quan les concentracions inicials de reactius són [NO]o = 3·10–2 mol·L–1 i [Br2]o = 2·10–3 mol·L–1. (0,5 punts)

b) Calculeu les velocitats inicials de desaparició de NO i de Br2, en les condicions de l’apartat anterior. (0,5 punts) Contesteu una de les qüestions següents:

c1) Anomeneu els compostos següents i indiqueu el grup funcional present en cada un. (1 punt) A: CH3–CH2–CH(OH)–CH3, B: CH3–CH2–CO–CH3, C: CH3–CH2–CH2–COOCH3 i D: CH3–CH2–CH2–COOH.

c2) Es construeix una pila electroquímica en la qual es produeix la reacció global següent:

Zn(s) + 2 AgNO3(aq) ⟶ 2 Ag(s) + Zn(NO3)2(aq) Escriviu les semireaccions que tenen lloc en l’ànode i el càtode i calculeu la força electromotriu de la pila en condicions estàndard. (1 punt) Dades: potencial estàndard de reducció, Eo(V): Zn2+|Zn: – 0,76; Ag+|Ag: + 0,80.

PROVA D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CONVOCATÒRIA: ORDINÀRIA 2026

CONVOCATORIA: ORDINARIA 2026

ASSIGNATURA: Química

ASIGNATURA: Química

BAREMO DEL EXAMEN: El examen consta de 5 ejercicios. Cada ejercicio tiene una puntuación máxima de 2 puntos. La optatividad de cada uno se indica en el enunciado. Se permite el uso de calculadoras siempre que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar texto o fórmulas en memoria.

Ejercicio 1. (2 puntos) La quema de combustibles fósiles (carbón e hidrocarburos) genera CO2 y H2O. Esta es una de las causas principales del aumento de la cantidad de CO2 en la atmósfera, hecho que contribuye al avance del cambio climático a través del efecto invernadero. Por ello, la descarbonización se ha convertido en una de las prioridades para nuestra sociedad.

El metano, CH4, es un gas a temperatura ambiente. Su precio aproximado es de 0,5 € por m3 del gas (medido a 0 oC y 1 atm de presión, 1 m3 = 1000 L). Por otra parte, el octano, C8H18 (componente mayoritario de la gasolina), es un líquido de densidad 0,703 kg·L–1, cuyo coste es de aproximadamente 1,55 € por litro.

Las reacciones de combustión de metano y octano son:

CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2 H2O(l)

C8H18(g) + 2 O2(g)  8 CO2(g) + 9 H2O(l)

a) Calcule el coste, en euros, de cada uno de los combustibles mencionados que es necesario quemar para producir 109 J de energía en forma de calor. (1,2 puntos)

b) Además del coste económico, es importante conocer el coste medioambiental derivado de la producción de CO 2.

Calcule la cantidad de CO2, en kg, que se produce en cada uno de los dos procesos de combustión mencionados en el apartado a) y deduzca cuál de los dos combustibles es más contaminante, en términos de la cantidad de CO2 emitida.

(0,8 puntos) Datos: variación de entalpía de combustión en condiciones estándar, ∆Ho(kJ·mol–1): CH4(g): – 890,3; C8H18(g): – 5471,3.

__________________________________________________________________________________________________

Ejercicio 2. Conteste a una de las dos opciones:

Opción 2.A. (2 puntos) El dióxido de nitrógeno, NO2, es un gas tóxico de color rojizo que se encuentra en equilibrio con el tetraóxido de dinitrógeno, N2O4, que es incoloro.

2 NO2(g)  N2O4(g) Kc = 217 a 25 oC

a) En un reactor de 5 litros de capacidad se introducen 0,25 moles de NO2. Calcule cuál será la presión en su interior tras alcanzarse el equilibrio a 25 oC. (1 punto)

b) Cuando la mezcla en equilibrio entre NO2 y N2O4 se almacena en un reactor trasparente se observa que el interior presenta un débil color rojizo, cuya intensidad aumenta al incrementarse la temperatura de la mezcla. De acuerdo con esto, deduzca si la reacción de formación de N2O4 a partir de NO2 es exotérmica o endotérmica. (1 punto)

Opción 2.B. (2 puntos) El sulfato de calcio, CaSO4, es una sustancia poco soluble en agua con un valor de Kps = 9,1·10–6.

a) Calcule la máxima cantidad de sulfato de calcio, en gramos, que podremos disolver completamente en 0,5 L de agua.

(1 punto)

b) Se dispone de 100 mL de una disolución de cloruro de calcio, CaCl2, cuya concentración es de 1·10–3 mol·L–1. Calcule la cantidad, en gramos, de Na2SO4, que sería necesaria añadir para iniciar la precipitación del sulfato de calcio. Considere que el volumen de la disolución no varía. (1 punto) Nota: tanto el CaCl2 como el Na2SO4 son sales solubles en agua que se disocian en sus iones constituyentes.

Ejercicio 3. (2 puntos) Considere los elementos azufre, calcio y cobalto.

a) Escriba la configuración electrónica de los tres elementos en el estado fundamental. (0,6 puntos)

b) Escriba dos combinaciones posibles de los cuatro números cuánticos para un electrón del nivel 3d del átomo de cobalto.

(0,4 puntos) Conteste a una de las siguientes cuestiones:

c1) Aplicando la regla del octeto, deduzca cuál es la fórmula empírica del compuesto formado por azufre y calcio. Razone qué tipo de enlace se establece en este compuesto. (1 punto) c2) A partir de las estructuras de Lewis, razone cuál será la geometría de las moléculas de diclorodifluorometano, CF2Cl2, y tricloruro de arsénico, AsCl3. Discuta su polaridad. (1 punto) _____________________________________________________________________________________________

Ejercicio 4. (2 puntos) El ácido acetilsalicílico, C9H8O4, es la molécula activa en el fármaco Aspirina®. Este se obtiene al reaccionar ácido salicílico, C7H6O3, con anhídrido acético, C4H6O3, según la siguiente ecuación química:

C7H6O3(s) + C4H6O3(l)  C9H8O4(s) + C2H4O2(l)

a) Sabiendo que el rendimiento de esta reacción es del 88 %, calcule cuántos gramos de ácido acetilsalicílico se obtendrán si se hacen reaccionar 3,0 g de ácido salicílico con 6,0 mL de anhídrido acético. (1 punto) Dato: densidad del anhídrido acético: 1,08 kg·L–1.

Conteste a una de las siguientes cuestiones:

b1) El ácido salicílico es un ácido monoprótico débil, HA, cuya constante de acidez es Ka = 1·10–3. Calcule el pH que tendrá una disolución de concentración 0,01 mol·L–1 de ácido salicílico. (1 punto) b2) Calcule el volumen de una disolución de KOH de concentración 0,05 mol·L–1 necesario para reaccionar completamente con el ácido salicílico presente en 25 mL de una disolución de concentración 0,01 mol·L–1. (1 punto) _________________________________________________________________________________________________

Ejercicio 5. (2 puntos) Considere la reacción en fase gaseosa 2 NO(g) + Br2(g) ⟶ 2 NOBr(g), que es de orden 2 respecto del NO y de orden 1 respecto del Br2.

a) Calcule la constante de velocidad, si la velocidad inicial es de 3·10–5 mol·L–1·min–1 cuando las concentraciones iniciales de reactivos son [NO]o = 3·10–2 mol·L–1 y [Br2]o = 2·10–3 mol·L–1. (0,5 puntos)

b) Calcule las velocidades iniciales de desaparición de NO y de Br2, en las condiciones del apartado anterior. (0,5 puntos) Conteste a una de las siguientes cuestiones:

c1) Nombre los siguientes compuestos e indique el grupo funcional presente en cada uno de ellos. (1 punto) A: CH3–CH2–CH(OH)–CH3, B: CH3–CH2–CO–CH3, C: CH3–CH2–CH2–COOCH3 y D: CH3–CH2–CH2–COOH.

c2) Se construye una pila electroquímica en la que se produce la reacción global siguiente:

Zn(s) + 2 AgNO3(ac) ⟶ 2 Ag(s) + Zn(NO3)2(ac) Escriba las semirreacciones que tienen lugar en el ánodo y el cátodo y calcule la fuerza electromotriz de la pila en condiciones estándar. (1 punto) Datos: potencial estándar de reducción, Eo(V): Zn2+|Zn: – 0,76; Ag+|Ag: + 0,80.

Soluciones y criterios de corrección en texto

PROVA D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

CONVOCATÒRIA: ORDINÀRIA 2026

CONVOCATORIA: ORDINARIA 2026

ASSIGNATURA: Química

ASIGNATURA: Química

CRITERIS DE CORRECCIÓ / CRITERIOS DE CORRECCIÓN Criteris de correcció generals

1. L’examen consta de 5 exercicis. Cada exercici té una puntuació màxima de 2 punts. La puntuació de cada subapartat està indicada en negreta en l’enunciat corresponent.

2. Es valorarà prioritàriament el plantejament, el desenvolupament i la discussió dels resultats. Totes les respostes han de ser degudament raonades, si així es requereix. Els apartats que es responguen sense un raonament adequat no podran ser puntuats amb més del 30 % de la puntuació total d’aquest apartat (en cas de ser correcta la resposta) i sempre d’acord amb els criteris que, si escau, trasllade la comissió de matèria als vocals correctors.

3. Els errors numèrics o d’arredoniment tenen una importància secundària, excepte en els casos en què aquests errors comporten errors conceptuals importants (graus de dissociació superior a 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.

4. Quan calga fer l’ajust d’una reacció química es considerarà igualment vàlid qualsevol mètode d’ajust, llevat que s’indique explícitament el contrari.

Criteris de correcció idiomàtica En tots els exercicis de la prova d'accés a la universitat es valorarà especíﬁcament la capacitat expressiva i la correcció idiomàtica dels estudiants, i per a això es tindrà en compte, a més de l’adequació al que se sol·licita en l’enunciat:

a) La correcció ortogràfica (grafies, accents i puntuació).

b) La coherència, la cohesió, la correcció gramatical, la correcció lèxica i la presentació.

Les penalitzacions pels errors indicats anteriorment s’aplicaran atenent els criteris següents:

El corrector marcarà els errors en l’exercici i especiﬁcarà clarament la deducció efectuada en la nota global en relació amb els dos criteris anteriors.

La màxima deducció global en l’exercici serà un punt, atenent els criteris següents:

- Els dos primers errors ortogràfics no es penalitzaran.

- Quan es repetisca la mateixa falta d’ortografia es comptarà com una sola.

- A partir de la tercera falta d’ortografia es deduiran –0,10 punts fins a un màxim d’un punt.

- Per errors en la redacció, en la presentació, falta de coherència, falta de cohesió, incorrecció lèxica i incorrecció gramatical es podrà deduir un màxim de mig punt.

Cal tindre en compte que en els casos en què la suma de les deduccions anteriors siga superior a un punt, aquesta serà la màxima deducció permesa: un punt.

Criteris específics de correcció Amb l’únic objectiu de facilitar la labor dels correctors, s’adjunten les solucions als exercicis proposats i es detallen les puntuacions màximes que els correctors poden atorgar en cada exercici o apartat. L’objectiu no és oferir “solucions oficials”, sinó recopilar breument les respostes correctes. La resolució dels exercicis que es presenta no ha de ser considerada com l’única possible. En molts casos, la resposta a cada apartat de l’examen es pot realitzar de forma igualment correcta seguint una argumentació alternativa.

Exercici 1.

[2 punts]

La crema de combustibles fòssils (carbó i hidrocarburs) genera CO2 i H₂O. Aquesta és una de les causes principals de l’augment de la quantitat de CO₂ en l’atmosfera, fet que contribueix a l’avanç del canvi climàtic a través de l’efecte hivernacle. Per això, la descarbonització s’ha convertit en una de les prioritats per a la nostra societat.

El metà, CH4, és un gas a temperatura ambient. El seu preu aproximat és de 0,5 € per m 3 del gas (mesurat a 0 ºC i 1 atm de pressió, 1 m³ = 1000 L). D’altra banda, l’octà, C8H18 (component majoritari de la gasolina), és un líquid de densitat 0,703 kg·L–1, amb un cost d’aproximadament 1,55 € per litre.

Les reaccions de combustió de metà i octà són:

CH4(g) + 2 O2(g)  CO2(g) + 2 H2O(l)

C8H18(g) + 2 O2(g)  8 CO2(g) + 9 H2O(l)

a) Calculeu el cost, en euros, de cada un dels combustibles esmentats que és necessari cremar per a produir 109 J d’energia en forma de calor. (1,2 punts)

b) A més del cost econòmic, és important conèixer el cost mediambiental derivat de la producció de CO 2. Calculeu la quantitat de CO2, en kg, que es produeix en cada un dels dos processos de combustió esmentats a l’apartat a) i deduïu quin dels dos combustibles és més contaminant, en termes de la quantitat de CO2 emesa. (0,8 punts) Dades: variació d’entalpia de combustió en condicions estàndard, ∆Ho(kJ·mol–1): CH4: – 890,3; C8H18: – 5471,3.

Plantejament de l’exercici

a) Calculeu el cost, en euros, de cada un dels combustibles esmentats que és necessari cremar per a produir 109 J d’energia en forma de calor. (1,2 punts) Per al metà:

(CH4 ) = − 890,3 𝑘𝐽 Reacció de combustió del metà: CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2 O(l);

∆𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖ó L’energia que la combustió ha d’alliberar és: Q combustió = − 109 J = − 106 kJ Q combustió − 106 kJ

(CH4 ) ⟹ nCH4 = Q combustió = nCH4 · ∆Hcombustió

= 1123,2 mol CH4

(CH4 ) − 890,3 kJ ∆Hcombustió Mols de metà: 0,25 punts El volum de metà, considerant comportament ideal:

nCH4 · R · T 1123,2 (mol) · 0,082 (atm · L · K −1 · mol−1 ) · 273,15 (K) VCH4 =

= 25157,8 L = 25,158 m3

1 atm Volum de metà: 0,25 punts Cost del metà: 𝐂𝐨𝐬𝐭(𝐂𝐇𝟒 ) = 25,158 m3 · 0,5 € · m−3 = 𝟏𝟐, 𝟓𝟖 € Cost del metà: 0,1 punts Per a l’octà:

(𝐶8 𝐻18 ) = − 5471,3 𝑘𝐽 Reacció de combustió de l’octà: C8 H18 (g) + 2 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 9 H2 O(l); ∆𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖ó L’energia que la combustió ha d’alliberar és: Q combustió = −109 J = −106 kJ Q combustió −106 kJ

(C8 H18 ) ⟹ nC8 H18 = Q combustió = nC8 H18 · ∆Hcombustió

= 182,8 mol C8 H18

(C8 H18 ) −5471,3 kJ ∆Hcombustió Mols d’octà: 0,25 punts La massa d’octà serà:

MM(C8H18) = 8·12,01 + 18·1,01 = 114,26 g·mol–1 mC8 H18 = nC8 H18 · MM(C8 H18 ) = 182,8 mol · 114,26 g · mol−1 = 20886,7 g = 20,887 kg C8 H18 Utilitzant la densitat de l’octà líquid: 𝑑C8 H18 =

mC8H18 VC8H18

⟹ VC8 H18 =

mC8H18 𝑑C8H18

20,8837 kg C8 H18 = 29,711 L C8 H18 0,703 kg·L−1

Volum d’octà: 0,25 punts

Cost de l’octà: 𝐂𝐨𝐬𝐭(𝐂𝟖 𝐇𝟏𝟖 ) = 29,711 L C8 H18 · 1,55 € · L−1 = 𝟒𝟔, 𝟎𝟓 €

Cost de l’octà: 0,1 punts

El metà és un combustible més econòmic que l’octà (aproximadament la quarta part en termes del cost per unitat d’energia produïda).

b) A més del cost econòmic, és important conèixer el cost mediambiental derivat de la producció de CO 2. Calculeu la quantitat de CO2, en kg, que es produeix en cada un dels dos processos de combustió esmentats a l’apartat a) i deduïu quin dels dos combustibles és més contaminant, en termes de la quantitat de CO2 emesa. (0,8 punts) Calculem la massa de CO2 produïda per la combustió de cada combustible per a generar una mateixa quantitat d’energia (109 J):

En el cas del metà:

CH4 (g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2 O(l)

Els mols de CO2 produïts són: nCO2 = nCH4 = 1123,2 mol CO2 Per tant, la quantitat de CO2 produïda per la combustió del metà és:

MM(CO2) = 12,01 + 2·16,00 = 44,01 g·mol–1 mCO2 = nCO2 · MM(CO2 ) = 1123,2 mol · 44,01 g · mol−1 = 49432,0 g CO2 = 𝟒𝟗, 𝟒𝟑 𝐤𝐠 𝐂𝐎𝟐 Massa de CO2 produïda pel metà: 0,30 punts En el cas de l’octà:

C8 H18 (g) +

O (g) → 8 CO2 (g) + 9 H2 O(l) 2 2

Els mols de CO2 produïts són: nCO2 = 8 · nC8 H18 = 8 · 182,8 mol CO2 = 1462,4 mol CO2 Per tant, la quantitat de CO2 produïda per la combustió de l’octà és:

mCO2 = nCO2 · MM(CO2 ) = 1462,4 mol · 44,01 g · mol−1 = 64360,2 g CO2 = 𝟔𝟒, 𝟑𝟔 𝐤𝐠 𝐂𝐎𝟐 Massa de CO2 produïda per l’octà: 0,30 punts Per tant, el metà és un combustible menys contaminant que l’octà, ja que produeix al voltant d’un 25 % menys CO2 que l’octà per unitat d’energia produïda.

Major cost ecològic: 0,2 punts

Exercici 2. Opció 2.A.

[2 punts]

El diòxid de nitrogen, NO2, és un gas tòxic de color rogenc que es troba en equilibri amb el tetraòxid de dinitrogen, N2O4, que és incolor.

2 NO2(g)  N2O4(g) Kc = 217, a 25 oC

a) En un reactor de 5 litres de capacitat s’introdueixen 0,25 mols de NO2. Calculeu quina serà la pressió a l’interior després d’arribar a l’equilibri a 25 ºC. (1 punt)

Plantejament de l’exercici

a) En un reactor de 5 litres de capacitat s’introdueixen 0,25 mols de NO2. Calculeu quina serà la pressió a l’interior després d’arribar a l’equilibri a 25 ºC. (1 punt) 0,25 mol

Concentració inicial de NO2: [NO2 ]inicial = 5 L = 𝟎, 𝟎𝟓 𝐦𝐨𝐥 · 𝐋−𝟏 Plantejant l’equilibri en termes de les concentracions de reactiu i producte:

2 NO2(g)  N2O4(g) Concentració inicial, mol·L–1 0,05

Concentració equilibri 0,05 – 2 x

Balanç de matèria: 0,3 punts [N2 O4 ]

A l’equilibri: K c = [NO 2 = (0,05−2x)2 = 217 2]

L’equació de segon grau: 868 x 2 − 44,4 x + 0,5425 ⟹ {

x1 = 0,0202 mol · L−1 : solució vàlida x2 = 0,0310 mol · L−1 : solució NO vàlida Resolució de l'equació: 0,3 punts

Per tant:

[NO2 ]eq = 0,05 − 2x = 0,05 M − 2 · 0,0202 M = 0,0096 mol · L−1 } ⟹ Ptotal = ([NO2 ]eq + [N2 O4 ]eq ) · R · T [N2 O4 ]eq = x = 0,0202 mol · L−1 𝐏𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 = (0,0096 + 0,0202)(mol · L−1 ) · 0,082(atm · L · K −1 · mol−1 ) · (273,15 + 25)(K) = 𝟎, 𝟕𝟐𝟗 𝐚𝐭𝐦 Pressió en l’equilibri: 0,4 punts

b) Quan la mescla en equilibri entre NO2 i N2O4 s’emmagatzema en un reactor transparent s’observa que l’interior presenta un feble color rogenc, la intensitat del qual augmenta en incrementar la temperatura de la mescla. D’acord amb això, deduïu si la reacció de formació de N2O4 a partir de NO2 és exotèrmica o endotèrmica. (1 punt) Evidència experimental: en augmentar la temperatura, l’equilibri es desplaça cap a la formació del gas de color rogenc, NO2 (cap a l’esquerra). La reacció ha de ser exotèrmica. 2 NO2 (g) ⇌ N2 O4 (g) + 𝑄 Segons el principi de Le Chatelier, el sistema evoluciona de manera que tendeix a oposar-se al canvi produït. Un augment de la temperatura fa que el sistema evolucione de manera que la temperatura disminuïsca. Si en aquest procés el sistema evoluciona cap a l’esquerra és perquè la reacció és exotèrmica.

2 NO2 (g) ⇌ N2 O4 (g) rogenc incolor ↓ T ⟹ 2 NO2 (g) → N2 O4 (g) } ⟹ principi de Le Chatelier: ↑ T ⟹ 2 NO2 (g) ← N2 O4 (g) ∆H<0 ↑ T ⟹ 2 NO2 (g) ← N2 O4 (g) Aplicació del principi de Le Chatelier: fins a 1 punt

Exercici 2. Opció 2.B.

[2 punts]

El sulfat de calci, CaSO4, és una substància poc soluble en aigua amb un valor de Kps = 9,1·10–6.

a) Calculeu la màxima quantitat de sulfat de calci, en grams, que podrem dissoldre completament en 0,5 L d’aigua. (1 punt)

a) Calculeu la màxima quantitat de sulfat de calci, en grams, que podrem dissoldre completament en 0,5 L d’aigua. (1 punt) Equilibri de solubilitat: CaSO4(s) ⇌ Ca2+(aq) + SO42−(aq) Les concentracions de Ca2+ i SO42− són iguals, S. El balanç de matèria és:

concentracions equilibri, mol·L

–1

CaSO4(s) ⇌ Ca2+(aq) + SO42−(aq)

El producte de solubilitat, Kps: Kps = [Ca2+][SO42−] = S2 Per tant: S = √K ps = 3,02⋅10−3 mol·L–1

0,5 punts

Els mols de CaSO4 que es poden dissoldre són:

S(mol · L−1 ) =

n(Ca2+ ) n(CaSO ) = V(L) 4 ; ⟹ V(L)

n(CaSO4 ) = S(mol · L−1 ) · V(L) = 3,02⋅10−3 mol·L–1 · 0,5 L = 1,51·10–3 mol CaSO4

La massa de CaSO4 que es pot dissoldre és, per tant:

MM(CaSO4) = 40,08+32,07+4·16,00 = 136,15 g·mol–1 m(CaSO4) = n(CaSO4)·MM(CaSO4) = 1,51·10–3 mol·136,15 g·mol–1 = 0,2056 g CaSO4

0,5 punts

b) Es disposa de 100 mL d’una dissolució de clorur de calci, CaCl2, amb una concentració d’1·10–3 mol·L–1. Calculeu la quantitat, en grams, de Na2SO4, que seria necessària afegir-hi per a iniciar la precipitació del sulfat de calci. Considere que el volum de la dissolució no varia. (1 punt) H2 O

El clorur de calci es dissol completament: CaCl2(s) →

Ca2+(aq) + 2 Cl−(aq)

Per tant, [Ca2+] = 1·10–3 mol·L–1 Perquè s’inicie la precipitació de CaSO4, segons l’equació química: CaSO4(s) ⇌ Ca2+(aq) + SO42−(aq), el producte iònic ha d’igualar la Kps del CaSO4,:

[Ca2+][SO42−] = Kps(CaSO4).

Aïllem la concentració de sulfat que, com a màxim, ha de valdre:

[SO42−] = Kps/[Ca2+] = 9,1·10–6/1·10–3 = 9,1⋅10−3 mol·L–1

0,5 punts

Quan la [SO42−] de la dissolució (V = 0,1 L) supere el valor de 9,1⋅10−3 mol·L–1, el CaSO4(s) precipitarà.

[SO2− 4 ]=

n(SO2− 4 ) V(L)

2− −3 –1 −4 2− = 9,1 ⋅ 10−3 mol · L−1 ; ⟹ n(SO2− 4 ) = [SO4 ] · V(L) = 0,1 L · 9,1⋅10 mol·L = 9,1⋅10 mol SO4

MM(Na2SO4) = 2·22,99+32,07+4·16,00 = 142,05 g·mol–1 Com que n(Na2SO4) = n(SO42−), la quantitat de sulfat de sodi, en grams, serà:

m(Na2SO4) = n(Na2SO4)·MM(Na2SO4) = 9,1⋅10−4 mol·142,05 g·mol–1 = 0,129 g Na2SO4

0,5 punts

Exercici 3.

[2 punts]

Considereu els elements sofre, calci i cobalt.

a) Escriviu la configuració electrònica dels tres elements en l’estat fonamental. (0,6 punts)

b) Escriviu dues combinacions possibles dels quatre nombres quàntics per a un electró del nivell 3d de l’àtom de cobalt.

(0,4 punts) Contesteu una de les qüestions següents:

a) Escriviu la configuració electrònica dels tres elements en l’estat fonamental. (0,6 punts) Les configuracions electròniques, CE:

S (Z = 16): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 = [Ne] 3s2 3p4 Ca (Z=20): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 = [Ar] 4s2 Co (Z=27): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 = [Ar] 4s2 3d7

Cada CE: 0,2 punts

b) Escriviu dues combinacions possibles dels quatre nombres quàntics per a un electró del nivell 3d de l’àtom de cobalt.

(0,4 punts) L’electró més extern del cobalt és un electró 3d, per tant, n = 3, 𝓵 = 2, 𝒎𝓵 pot tindre els valors –2, –1, 0, +1 i +2, i 𝒎𝒔 pot tindre els valors +1/2 i –1/2. Es poden escriure fins a 10 combinacions diferents.

Cada combinació: 0,2 punts c1) Aplicant la regla de l’octet, deduïu quina és la fórmula empírica del compost format per sofre i calci. Raoneu quin tipus d’enllaç s’estableix en aquest compost. (1 punt) Fórmula empírica: el S completa l’octet acceptant dos e– i transformant-se en l’anió S2–, mentre que el Ca, un metall amb …

Fuente oficial: Generalitat Valenciana.

Ver todos los exámenes de Química en Valencia.

Química PAU 2026

Enunciado del examen en texto

Soluciones y criterios de corrección en texto