EvAU AndalucíaConvocatòria ordinaria

Química EvAU Andalucía 2022

Química — 2.º Bachillerato — Exercicis resolts amb explicació

Format de l'examen

1 hora 30 minutos
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Blocs temàtics

Estructura atómica y enlace
Química orgánica
Equilibrio químico
Cinética química
Electroquímica y reacciones redox

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Exercicis de l'examen8 exercicis

PEvAU AND 2022 — B.1Dificultat 3/5

Para un átomo con Z = 17 y A = 35, ¿cuántos electrones desapareados tiene en su estado fundamental?

A1 electrón desapareado

B3 electrones desapareados

C0 electrones desapareados

D5 electrones desapareados

Veure solució

Resposta correcta — opció A

1 electrón desapareado

¡Correcto! Configuración:

1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5

. En el subnivel

3p^5

hay 1 electrón desapareado (orbitales

p_x^2\,p_y^2\,p_z^1

Z=17 es el cloro:

1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5

. En el

3p^5

, por la regla de Hund, dos orbitales quedan llenos (4 e⁻) y uno con 1 electrón: hay 1 electrón desapareado. (A=35 implica 18 neutrones.)

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PEvAU AND 2022 — B.2Dificultat 3/5

La reacción $A+B\to C+D$ es de primer orden respecto a A y de segundo orden respecto a B. ¿Cuál es el orden total y las unidades de la constante de velocidad $k$ (concentraciones en mol·L⁻¹, tiempo en s)?

AOrden 3;

k

en mol⁻²·L²·s⁻¹

BOrden 2;

k

en mol⁻¹·L·s⁻¹

COrden 3;

k

en s⁻¹

DOrden 2;

k

en mol⁻²·L²·s⁻¹

Veure solució

Resposta correcta — opció A

Orden 3; $k$ en mol⁻²·L²·s⁻¹

¡Correcto! Orden total = 1 + 2 = 3. La ley de velocidad es

v=k[A][B]^2

. Para que

v

tenga unidades de mol·L⁻¹·s⁻¹,

k

debe tener unidades de mol⁻²·L²·s⁻¹.

Ley de velocidad:

v=k[A][B]^2

. Orden total = 1+2 = 3. Las unidades de

k

se obtienen de

k=\frac{v}{[A][B]^2}=\frac{\text{mol·L}^{-1}\text{·s}^{-1}}{(\text{mol·L}^{-1})^3}=\text{mol}^{-2}\text{·L}^2\text{·s}^{-1}

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PEvAU AND 2022 — B.3Dificultat 3/5

Dados NaF, CH₄ y CH₃OH, ¿cuál es el orden CRECIENTE de puntos de ebullición?

ACH₄ < CH₃OH < NaF

BNaF < CH₃OH < CH₄

CCH₃OH < CH₄ < NaF

DCH₄ < NaF < CH₃OH

Veure solució

Resposta correcta — opció A

CH₄ < CH₃OH < NaF

¡Correcto! CH₄ (fuerzas de London débiles, apolar) < CH₃OH (enlaces de hidrógeno) < NaF (enlace iónico, fuerzas electrostáticas muy intensas). El iónico tiene el punto de ebullición más alto.

CH₄: apolar, solo fuerzas de London (P. eb. muy bajo, −161 °C). CH₃OH: enlaces de hidrógeno (P. eb. 65 °C). NaF: enlace iónico con fuerzas electrostáticas muy intensas (P. eb. ~1700 °C). Orden creciente: CH₄ < CH₃OH < NaF.

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PEvAU AND 2022 — B.5Dificultat 3/5

¿Cómo será el pH de una disolución acuosa de cloruro de amonio (NH₄Cl)?

AÁcida (pH < 7), por hidrólisis del NH₄⁺

BBásica (pH > 7), por hidrólisis del NH₄⁺

CNeutra (pH = 7)

DBásica, por hidrólisis del Cl⁻

Veure solució

Resposta correcta — opció A

Ácida (pH < 7), por hidrólisis del NH₄⁺

¡Correcto! El NH₄Cl es sal de base débil (NH₃) y ácido fuerte (HCl). El catión NH₄⁺ hidroliza liberando H₃O⁺: la disolución es ácida (pH < 7).

El NH₄Cl es sal de base débil (NH₃) y ácido fuerte (HCl). El catión NH₄⁺ hidroliza: NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺, generando iones hidronio → disolución ácida (pH < 7). El Cl⁻ no hidroliza por ser base conjugada de ácido fuerte.

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PEvAU AND 2022 — C.1Dificultat 3/5

En un matraz de 5 L se introducen 14,5 g de NH₄I sólido a 650 K, estableciéndose $NH_4I(s)\rightleftharpoons NH_3(g)+HI(g)$ con $K_c=7{,}6\cdot 10^{-5}$ . ¿Cuál es la concentración de NH₃ en el equilibrio? Datos: M(NH₄I)=145 g/mol.

[NH_3] = 8{,}7\cdot 10^{-3}

[NH_3] = 7{,}6\cdot 10^{-5}

[NH_3] = 0{,}02

M (a partir de los gramos de NH₄I)

[NH_3] = 1{,}7\cdot 10^{-2}

Veure solució

Resposta correcta — opció A

$[NH_3] = 8{,}7\cdot 10^{-3}$ M

¡Correcto!

K_c=[NH_3][HI]=x\cdot x=x^2=7{,}6\cdot 10^{-5}

(el sólido no entra en

K_c

x=\sqrt{7{,}6\cdot 10^{-5}}=8{,}7\cdot 10^{-3}

El NH₄I es sólido y no entra en

K_c

. Por estequiometría 1:1,

[NH_3]=[HI]=x

, así que

K_c=x^2=7{,}6\cdot 10^{-5}

. Luego

x=\sqrt{7{,}6\cdot 10^{-5}}=8{,}7\cdot 10^{-3}

M. (Hay NH₄I suficiente: 0,1 mol iniciales para mantener el equilibrio.)

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PEvAU AND 2022 — C.2Dificultat 3/5

La solubilidad del BaF₂ en agua es 1,30 g·L⁻¹. ¿Cuál es la solubilidad molar y el producto de solubilidad $K_{ps}$ ? Datos: M(BaF₂)=175,3 g/mol.

s=7{,}4\cdot 10^{-3}

K_{ps}=1{,}6\cdot 10^{-6}

s=7{,}4\cdot 10^{-3}

K_{ps}=5{,}5\cdot 10^{-5}

s=1{,}30

K_{ps}=4s^3

s=7{,}4\cdot 10^{-3}

K_{ps}=4\cdot 10^{-7}

Veure solució

Resposta correcta — opció A

$s=7{,}4\cdot 10^{-3}$ M; $K_{ps}=1{,}6\cdot 10^{-6}$

¡Correcto!

s=\frac{1{,}30}{175{,}3}=7{,}4\cdot 10^{-3}

M. Para

BaF_2\rightleftharpoons Ba^{2+}+2F^-

K_{ps}=[Ba^{2+}][F^-]^2=s\cdot(2s)^2=4s^3=4(7{,}4\cdot 10^{-3})^3=1{,}6\cdot 10^{-6}

Solubilidad molar:

s=\frac{1{,}30}{175{,}3}=7{,}4\cdot 10^{-3}

M. Para

BaF_2\rightleftharpoons Ba^{2+}+2F^-

[Ba^{2+}]=s

[F^-]=2s

, así que

K_{ps}=s\cdot(2s)^2=4s^3=4\cdot(7{,}4\cdot 10^{-3})^3\approx 1{,}6\cdot 10^{-6}

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PEvAU AND 2022 — C.3Dificultat 3/5

Una disolución de KOH tiene 2,4 % de riqueza en masa y densidad 1,05 g·mL⁻¹. ¿Cuál es la molaridad? Datos: M(KOH)=56 g/mol (K=39, O=16, H=1).

A0,45 M

B0,24 M

C4,5 M

D0,043 M

Veure solució

Resposta correcta — opció A

0,45 M

¡Correcto! Molaridad

=\frac{10\cdot d\cdot \%}{M}=\frac{10\cdot 1{,}05\cdot 2{,}4}{56}=0{,}45

En 1 L de disolución hay

1000\cdot 1{,}05=1050

g; el 2,4 % es KOH:

1050\cdot 0{,}024=25{,}2

g. Moles

=\frac{25{,}2}{56}=0{,}45

mol en 1 L → 0,45 M. (Equivalente a la fórmula

M=\frac{10\,d\,\%}{M_{molar}}

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PEvAU AND 2022 — C.4Dificultat 3/5

En la reacción $Fe+H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+SO_2+H_2O$ ajustada por el ion-electrón, el hierro se oxida (Fe → Fe³⁺, pierde 3 e⁻) y el azufre se reduce (S⁺⁶ → S⁺⁴ en SO₂, gana 2 e⁻). ¿Cuál es el coeficiente del Fe en la ecuación ajustada?

Veure solució

Resposta correcta — opció A

¡Correcto! Igualando electrones (Fe pierde 3, S gana 2 → mcm 6): 2 Fe y 3 S reducidos. Ecuación:

2Fe+6H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O

. El coeficiente del Fe es 2.

Oxidación: Fe → Fe³⁺ + 3e⁻. Reducción: S⁺⁶ + 2e⁻ → S⁺⁴ (en SO₂). mcm de electrones = 6: 2 Fe (ceden 6 e⁻) y 3 S (ganan 6 e⁻). Ecuación ajustada:

2Fe+6H_2SO_4\to Fe_2(SO_4)_3+3SO_2+6H_2O

. El coeficiente del Fe es 2.

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