Proves d'accés a facultats, escoles tècniques superiors i col·legis universitaris

Exercici A

Problema 1

Una dissolució aquosa de HI 0,1 M té una concentració de protons de 0,0335 mol/l.

Calculeu:

1. Les concentracions de totes les espècies químiques presents en l'equilibri i la constant d'equilibri de dissociació de l'àcid.
2. La concentració inicial de iodur d'hidrogen que hauria de tenir una dissolució perquè el pH fóra 2,0.

Problema 2

L'aigua oxigenada és una dissolució aquosa de peròxid d'hidrogen (H₂O₂) que té propietats desinfectants. La concentració de H₂O₂ en aquestes dissolucions es pot determinar per mitjà d'una volumetria redox utilitzant-hi permanganat potàssic (KMnO₄).

La reacció que s'hi produeix és:

2 KMnO₄ + 5 H₂O₂ + 3 H₂SO₄ ⇒ 2 MnSO₄ + 5 O₂ + K₂SO₄ + 8 H₂O

1. Indiqueu quina espècie química se'n redueix, i expecifiqueu els canvis en els nombres d'oxidació.
2. Per a analitzar una dissolució de H₂O₂ se'n prenen 5,0 ml i es comprova que fan falta exactament 39,3 ml d'una dissolució 0,50 M de KMnO₄ per a fer reaccionar quantitativament el peròxid. Calculeu la concentració de la dissolució de H₂O₂ i expresseu-la en forma de molaritat i grams/litre.
3. Tenim 1 litre de dissolució 0,893 M de H₂O₂. Si tot el peròxid poguera transformar-se en oxigen gas segons la reacció:

   2 H₂O₂ (ac) ⇒ O₂ (g) + 2 H₂O (l) Quin volum de gas n'obtindríem mesurat en condicions normals?

Dades: pesos atòmics: H = 1; O = 16; K = 39; Mn = 55; R = 0,082 atm·litre/grau·mol

Qüestió 1

1. Escriviu l'expressió matemàtica del primer principi de la termodinàmica i indiqueu el sentit físic de cada terme i les seues unitats. Expliqueu el significat d'aquest principi.
2. Què és i a què es degut el denominat "efecte invernacle"? Quines conseqúencies poden derivar-se d'una intensificació d'aquest efecte i com podríen evitar-se?

Qüestió 2

Les reaccions següents han assolit l'equilibri a una mateixa temperatura:

H₂ + I₂ ⇔ 2 HI ; K_p
2 HI ⇔ H₂ + I₂ ; K_p'
1/2 H₂ + 1/2 I₂ ⇔ HI ; K_p''
HI ⇔ 1/2 H₂ + 1/2 I₂ ; K_p'''

Calculeu les constants K_p', K_p'', K_p'''; sabent que K_p = 59,42

Qüestió 3

Donats els elements següents: He, F, S, As i Sn; indiqueu-ne el que corresponga millor a cadasquna de les propietats següents; raoneu les respostes:

1. El més metàl·lic.
2. El de radi major.
3. El més electronegatiu.

Dades: nombres atòmics: He = 2; F = 9; S = 16; As = 33; Sn = 50

Qüestió 4

A partir d'aquestes espècies químiques: Cl₂, PCl₃, HCN i BF₄:

1. Representeu per mitjà de diagrames de Lewis les seues estructures electròniques.
2. Prediu la forma geomètrica de cada espècie.

Dades: nombres atòmics: H = 1; B = 5; C = 6; N = 7; O = 8; F = 9; P = 15; Cl =17

---

Exercici B

Problema 1

Donades les reaccions:

Na (s) + 1/2 Cl₂ (g) ⇒ Na (g) + Cl (g) ; ΔH = +230 KJ
Na (g) + Cl (g) ⇒ Na⁺ (g) + Cl^- (g) ; ΔH = +147 KJ
Na (s) + 1/2 Cl₂ (g) ⇒ NaCl (s) ; Δ H = -411KJ

1. Calculeu la variació d'entalpia per a la reacció: Na⁺ (g) + Cl^- (g) ⇒ NaCl (s)
2. Calculeu l'entalpia de formació del NaCl i expresseu-la en KJ/(mol NaCl) i en J/(g NaCl)
3. Calculeu l'energia reticular del compost NaCl i expresseu-la en Kcal/mol

Dades: pesos atòmics: Na = 23; Cl = 35,5. 1 cal = 4,184 J

Problema 2

Per a la reacció de dissociació del N₂O₄ gasós, segons l'equació: N₂O₄ (g) ⇔ 2NO₂ (g) : la K_P val 2,49 a 60º C, si expressem les pressions en atmosferes.

1. Calculeu el grau de dissociació del N₂O₄ a 60 ºC i una pressió total en l'equilibri d'1 atm.
2. Suposant que disminuírem el volum a temperatura constant, prediu justificadament:
   1. Què passaria amb la quantitat (mols) de NO₂
   2. Què passaria amb la concentració de NO₂

Qüestió 1

Ens donen una dissolució d'un àcid monopròtic i ens pregunten si és fort o dèbil, quines dades necessitaríem per a respondre?

Raoneu l'elecció i indiqueu també per què se'n descarten les altres:

1. El pH de la dissolució.
2. La concentració i el pes molecular de l'àcid.
3. El pH i la concentració.
4. El pH i el pes molecular.

Qüestió 2

Escriviu equacions moleculars ajustades per a les reaccions següents:

1. El zinc es dissol en àcid clorhídric i forma clorur de zinc (II) i hidrogen gasós.
2. El sodi es dissol en aigua i forma hidròxid de sodi i hidrogen gasós.
3. El ferro es dissol en àcid nítric i forma nitrat de ferro (III), diòxid de nitrogen gasós i aigua.

Qüestió 3

Molts compostos químics derivats de l'àcid nítric o de l'amoníac s'utilitzen com a fertilitzants agrícoles. Suposant que un agricultor consumeix anualment 320 Kg de nitrat de sodi (NaNO₃), per a adobar les seues terres.

1. Quants mols i quants àtoms de nitrogen s'aporten cada any a les terres?
2. Un any decideix canviar aques adob pero nitrat amònic (NH₄NO₃), quants Kg d'aquest últim haurà d'utilitzar perquè no varie l'aportació de nitrogen?

Dades: pesos atòmics: H = 1; N = 14; O = 16; Na = 23. Nombre d'Avogadro = 6,023·10²³

Qüestió 4

1. Classifiqueu en ordre creixent de radis, els ions següents: (justifiqueu-ho) O^2- ; Na⁺ ; F^- i Mg²⁺

   Nombres atòmics: O = 8; Na = 11; F = 9; Mg = 12

2. Justifiqueu la distinta solubilitat que presenten en aigua el metà i el metanol.