Examen Resuelto Prueba Acceso Universidad Química Junio 2019

Bloque 1

1. ¿Cuántos estados electrónicos corresponden con el número cuántico l = 2?

   • Respuesta: b) 10

   • Razonamiento: El número cuántico azimutal (l) determina el momento angular orbital del electrón y, por lo tanto, la forma del orbital. Para l = 2, el orbital es de tipo "d". Cada orbital "d" puede tener 5 orientaciones espaciales diferentes (correspondientes a los valores del número cuántico magnético, ml = -2, -1, 0, 1, 2). Cada una de estas orientaciones puede albergar 2 electrones con espines opuestos (número cuántico de espín, ms = +1/2, -1/2). Por lo tanto, el número total de estados electrónicos es 5 orientaciones * 2 electrones/orientación = 10.

2. Sabiendo que la energía de ionización del galio es 579 kJ/mol. ¿Cuál es la energía necesaria para ionizar un átomo de galio? NA= 6,02×10^23

   • Respuesta: a) 9,62 ×10^-19 J

   • Razonamiento: La energía de ionización proporcionada es por mol de galio. Para encontrar la energía necesaria para ionizar un solo átomo, dividimos la energía por mol entre el número de Avogadro (NA), que representa el número de átomos en un mol. $E_{átomo} = \\\\frac{Energía_{mol}}{N_A} = \\\\frac{579 \\\\times 10^3 J/mol}{6.02 \\\\times 10^{23} átomos/mol} = 9.62 \\\\times 10^{-19} J/átomo$

3. El enlace iónico:

   • Respuesta: c) Está formado por la interacción electrónica entre iones positivos del metal y los electrones semilibres de los mismos formando un mar de electrones.
   • Razonamiento La respuesta correcta es la c) porque, el enlace iónico se forma por transferencia de electrones entre un metal y un no metal.

4. Indicar la respuesta más correcta para la reacción: N2 + 3H2 -> 2NH3

   • Respuesta: c) $v = \\\\frac{1}{2} \\\\frac{d[NH_3]}{dt}$

   • Razonamiento: La velocidad de una reacción se puede expresar en términos de la velocidad de cambio de la concentración de cualquier reactivo o producto. Los coeficientes estequiométricos deben tenerse en cuenta. La velocidad de aparición de un producto es positiva, mientras que la velocidad de desaparición de un reactivo es negativa. Para que la velocidad sea consistente independientemente de la especie que se mida, se divide el cambio en la concentración por su coeficiente estequiométrico.

   • Para el NH3 (producto): $v = +\\\\frac{1}{2} \\\\frac{d[NH_3]}{dt}$

5. Para la reacción: CO (g) + H2O (g) <=> CO2 (g) + H2 (g). Indicar cuál de las siguientes afirmaciones es correcta:

   • Respuesta: c) Si se elimina dióxido de carbono del medio de reacción aumenta el rendimiento de la reacción.

   • Razonamiento: Esta pregunta se basa en el Principio de Le Châtelier. Si se elimina CO2 (un producto) del sistema, el equilibrio se desplazará hacia la derecha para contrarrestar este cambio, produciendo más CO2 y H2 y, por lo tanto, aumentando el rendimiento de la reacción.

6. ¿Qué es un disolvente?

   • Respuesta: a) Se llama disolvente la sustancia en la que se disuelve el resto de las sustancias.

   • Razonamiento: Por definición, el disolvente es el componente de una disolución que está presente en mayor cantidad y en el que se disuelve el soluto (o solutos).

7. En una reacción redox:

   • Respuesta: c) La sustancia que gana electrones se dice que se oxida.

   • Razonamiento: En una reacción redox (reducción-oxidación), la sustancia que gana electrones se reduce (su estado de oxidación disminuye). La sustancia que pierde electrones se oxida (su estado de oxidación aumenta). El agente reductor es la sustancia que se oxida, provocando la reducción de otra sustancia. La respuesta correcta es la C, porque al ganar electrones se está reduciendo.

8. ¿Qué es un polímero?

   • Respuesta: b) Es un tipo de macromoléculas formadas por la unión repetida de unidades más pequeñas llamadas monómeros.

   • Razonamiento: Los polímeros son, por definición, moléculas grandes (macromoléculas) compuestas por la repetición de unidades estructurales más pequeñas llamadas monómeros, unidas por enlaces covalentes.

9. De los siguientes compuestos: A)CH3-CH=CH2; B) CH3Cl-CH-Cl; C)NH2-CH2-CH=CH-CH2-NH2 ¿Cuál o cuáles presentan isomería cis-trans?

• Respuesta: a) A y B

• Razonamiento: La isomería cis-trans (geométrica) ocurre cuando hay rotación restringida alrededor de un enlace (generalmente un doble enlace) y hay dos grupos diferentes en cada uno de los átomos que forman el enlace. *A) CH3-CH=CH2: Tiene un doble enlace, pero en un extremo del doble enlace hay dos hidrógenos, que son grupos iguales. Este compuesto NO tiene isomería cis-trans, por tanto la respuesta correcta es solo C.

  • B)CH3-CHCl-CHCl-CH3 no tiene ningún doble enlace. No presenta isomería cis-trans.
  • C) NH2-CH2-CH=CH-CH2-NH2 : Presenta un doble enlace. En cada carbono del doble enlace, hay dos grupos distintos unidos. Por lo tanto, este compuesto SÍ presenta isomería cis-trans.

10. Indicar el número de protones, neutrones y electrones de este compuesto: 35-Cl-

• 17

  • Respuesta: c) nº protones= 17, nº de neutrones=18, nº de electrones=18

  • Razonamiento:

    • El número atómico (Z) del cloro (Cl) es 17. Esto indica el número de protones en el núcleo.
    • El número másico (A) es 35. El número de neutrones se calcula como A - Z = 35 - 17 = 18.
    • El anión Cl- tiene una carga negativa de -1, lo que significa que ha ganado un electrón adicional. Por lo tanto, el número de electrones es 17 (protones) + 1 (carga) = 18.

Bloque 2

1. Se disuelven 600 g de agua y 200 litros de HCl medidos a 15 ºC y 768 mm de Hg de presión. La disolución tiene una densidad de 1,120 g/cc. Calcular la concentración en % en peso y su molaridad. Datos: Cl=35,5; H=1; R= 0,082 atm×L×K−1×mol−1

   • Cálculo de moles de HCl:

     Primero, convertimos la presión a atmósferas y la temperatura a Kelvin: $P = \\\\frac{768 \\\\, mmHg}{760 \\\\, mmHg/atm} = 1.0105 \\\\, atm$ $T = 15^oC + 273.15 = 288.15 \\\\, K$

   Usamos la ecuación de los gases ideales para calcular los moles de HCl: PV = nRT $n = \\\\frac{PV}{RT} = \\\\frac{(1.0105 \\\\, atm)(200 \\\\, L)}{(0.082 \\\\, atm \\\\cdot L/mol \\\\cdot K)(288.15 \\\\, K)} = 8.534 \\\\, moles \\\\, HCl$

   • Cálculo de la masa de HCl: $masa_{HCl} = moles \\\\times masa \\\\, molar = 8.534 \\\\, mol \\\\times 36.46 \\\\, g/mol = 311.14 \\\\, g \\\\, HCl$

   • Cálculo de la masa total de la disolución: $masa_{disolución} = masa_{agua} + masa_{HCl} = 600g + 311.14g= 911.14g$

   • Cálculo del % en peso: $\\\\% \\\\, en \\\\, peso = \\\\frac{masa_{HCl}}{masa_{disolución}} \\\\times 100 = \\\\frac{311.14g}{911.14g} \\\\times 100= 34.15\\\\%$

   • Cálculo del volumen de la disolución: $Volumen = \\\\frac{masa}{densidad} = \\\\frac{911.14 \\\\, g}{1.120 \\\\, g/mL} = 813.52mL=0.81352L$

   • Molaridad: Usamos la masa de la disolución y su densidad para encontrar el volumen de disolución. Luego, usamos los moles de HCl y el volumen de la disolución en litros para obtener la molaridad.

     $Molaridad = \\\\frac{moles_{HCl}}{Volumen_{disolución} (L)} =\\\\frac{8.534mol}{0.81352L} = 10.49M$

2. Dados los elementos con números atómicos 11; 17; 26; y 88. Indicar de forma razonada:

   • a) Su configuración electrónica:

     • 11: $1s^22s^22p^63s^1$ (Sodio, Na)
     • 17: $1s^22s^22p^63s^23p^5$ (Cloro, Cl)
     • 26: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^6$ (Hierro, Fe)
     • 88: $1s^22s^22p^63s^23p^64s^23d^{10}4p^65s^24d^{10}5p^66s^24f^{14}5d^{10}6p^67s^2$ (Radio, Ra)

   • b) Situarlo en la tabla periódica (es decir, indique grupo y período al que pertenecen).

     • 11 (Na): Grupo 1 (Alcalinos), Período 3
     • 17 (Cl): Grupo 17 (Halógenos), Período 3
     • 26 (Fe): Grupo 8 (Metales de transición), Período 4
     • 88 (Ra): Grupo 2 (Alcalinotérreos), Período 7

   • c) A nivel cualitativo, cómo son sus características de electronegatividad, carácter metálico, y potencial de ionización.

     • Electronegatividad: La electronegatividad aumenta de izquierda a derecha en un período y disminuye de arriba a abajo en un grupo.

       • Na: Baja electronegatividad.
       • Cl: Alta electronegatividad.
       • Fe: Electronegatividad intermedia.
       • Ra: Muy baja electronegatividad.

     • Carácter metálico: El carácter metálico aumenta de derecha a izquierda en un período y de arriba a abajo en un grupo.

       • Na: Muy metálico.
       • Cl: No metálico.
       • Fe: Metálico.
       • Ra: Muy metálico (más que el Na).

     • Potencial de ionización: El potencial de ionización (energía necesaria para quitar un electrón) aumenta de izquierda a derecha en un período y disminuye de arriba a abajo en un grupo.

       • Na: Bajo potencial de ionización.
       • Cl: Alto potencial de ionización.
       • Fe: Potencial de ionización intermedio.
       • Ra: Muy bajo potencial de ionización (menor que el Na).