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Corrección del examen de Química Selectividad Junio 2018

CASTILLA-LA MANCHA Academia Osorio @QuimicaPau

¡¡¡LO HEMOS VUELTO A CONSEGUIR!!! Los libros "Una química para todos" (Cuarta edición. Versión ampliada) y el cuaderno de ejercicios. ¡¡ Buscando el 10!! han respondido al 100% de las preguntas de ambas

opciones en el examen de Química Selectividad 2018 de CASTILLA-LA MANCHA.

Un año más el libro “Una Química Para Todos” ha conseguido responder a todas las preguntas de Selectividad en esta comunidad, hasta el punto de que estas soluciones son un “copia y pega” de los procedimientos, razonamientos y ejercicios del libro. Aprovecho la ocasión para dar las gracias a todas aquellas personas que se han animado a estudiar con esta metodología y a todos los alumnos de nuestras academias y cursos por España. Todos vuestros mensajes de agradecimiento y apoyo a esta labor han sido muy importantes para nosotros. La mejor recompensa es ver como conseguís mejorar vuestras notas y alcanzar todas vuestras metas académicas

Academia Osorio continuará su enseñanza especializada en Química y el lanzamiento en Septiembre de la siguiente edición de los libros “Una Química Para Todos” que incluirá todas las actualizaciones, novedades y mejoras para el curso 2018/19 con el objetivo de hacerlo lo más completo posible y seguir cumpliendo su meta de obtener las mejores calificaciones, facilitando el entendimiento de esta materia.

www.unaquimicaparatodos.com

Atentamente, vuestro amigo y vecino: Pablo Osorio Lupiáñez

mailto:[email protected]

http://www.posorioquimica.blogspot.com.es/2014/09/examen-andalucia-septiembre-2014-opcion.html

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Reducción (↓n.o.)

Oxidación (↑n.o.)

Reacción Molecular ajustada

a)

+1 +6 -2 +1 -1 +1 -1 +3 -1 0 +1 -2 𝐾2𝐶𝐶2𝑂7 + 𝐻𝐶𝐻 → 𝐾𝐶𝐻 + 𝐶𝐶𝐶𝐻3 + 𝐶𝐻2 + 𝐻2𝑂

Semirreacción de reducción: 𝐶𝐶2𝑂72− + 14 𝐻+ + 6𝑒− → 2 𝐶𝐶 3+ + 7 𝐻2𝑂

Semirreacción de oxidación: 2 𝐶𝐻− → 𝐶𝐻2 + 2𝑒− x3

𝐶𝐶2𝑂72− + 14 𝐻+ + 6 𝐶𝐻− → 2 𝐶𝐶 3+ + 7 𝐻2𝑂 + 3 𝐶𝐻2 Reacción Iónica ajustada

𝒃) 𝐾2𝐶𝐶2𝑂7 + 𝟏𝟏 𝐻𝐶𝐻 → 𝟐 𝐾𝐶𝐻 + 𝟐 𝐶𝐶𝐶𝐻3 + 𝟑 𝐶𝐻2 + 𝟕 𝐻2𝑂

𝒄) 18,25 𝑔 𝐻𝐶𝐻 ∙ 1 𝑚𝑚𝐻 𝐻𝐶𝐻36,5 𝑔 𝐻𝐶𝐻

∙3 𝑚𝑚𝐻 𝐶𝐻2

14 𝑚𝑚𝐻 𝐻𝐶𝐻= 𝟎,𝟏𝟎𝟕 𝒎𝒎𝒎 𝑪𝒎𝟐

Oxidante

Reductor

Ion dicromato

Ion cloruro



N2 (g) + 3 H2 (g) ⇄ 2 NH3 (g)

Moles iniciales 4 12 0

Moles equilibrio 4 - x 12 - 3x 2 x Concentraciones en el

equilibrio 4 − x

10

12 − 𝟑x 10

𝟐 x 10

a) Puesto que en el equilibrio hay 0,8 moles de NH3, podemos afirmar que: 0,8 = 2x, por lo tanto x = 0,4 y ya podemos sacar el número de moles de H2 (g) y de N2 (g) en equilibrio y Kc:

𝑚𝑚𝐻𝑒𝑚𝑒𝑒 𝑁2 = 4 − 𝑥 = 𝟑,𝟔 𝒎𝒎𝒎

𝐾𝑐 = [𝑁𝐻3]𝑒𝑒

2

[𝑁2 ]𝑒𝑒 ∙ [𝐻2 ]𝑒𝑒3 =

� 0,8 10 �

2

�3,6 10 � ∙ �

10,810 �

3 = 𝟎,𝟎𝟏𝟏𝟏 𝑚𝑚𝐻𝑒𝑚𝑒𝑒 𝐻2 = 12 − 3𝑥 = 𝟏𝟎,𝟖 𝒎𝒎𝒎

𝑚𝑚𝐻𝑒𝑚𝑒𝑒 𝑁𝐻3 = 2𝑥 = 𝟎,𝟖 𝒎𝒎𝒎

𝒃) 𝐾𝑝 = 𝐾𝑐 · (𝑅𝑅)∆𝑛 = 0,0141 · �0,082𝑎𝑎𝑚 ∙ 𝐿𝑚𝑚𝐻 ∙ 𝐾

· 1000 𝐾�−2

= 𝟐,𝟎𝟎𝟎 · 𝟏𝟎−𝟔

Moles totales en equilibrio: 𝟑,𝟔 + 𝟏𝟎,𝟖 + 𝟎,𝟖 = 𝟏𝟏,𝟐 𝒎𝒎𝒎

𝑃𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 =𝒏𝑻𝒎𝑻𝑻𝒎 · 𝑅 · 𝑅

𝑉=

(𝟏𝟏,𝟐) ∙ 0,082 ∙ 100010

= 𝟏𝟐𝟏,𝟔𝟏 𝑻𝑻𝒎

c) Presiones parciales de los componentes en el equilibrio

𝑃𝑁2 =𝒏 𝑁2 ∙ 𝑅 ∙ 𝑅

𝑉=

(𝟑,𝟔) ∙ 0,082 ∙ 100010

= 𝟐𝟎,𝟏𝟐 𝑻𝑻𝒎

𝑃𝐻2 =𝒏 𝐻2 ∙ 𝑅 ∙ 𝑅

𝑉=

(𝟏𝟎,𝟖) ∙ 0,082 ∙ 100010

= 𝟖𝟖,𝟏𝟔 𝑻𝑻𝒎

𝑃𝑁𝐻3 =𝒏 𝑁𝐻3 ∙ 𝑅 ∙ 𝑅

𝑉=

(𝟎,𝟖) ∙ 0,082 ∙ 100010

= 𝟔,𝟏𝟔 𝑻𝑻𝒎



a) Configuraciones electrónicas de cada elemento:

A: 1s22s2

B: 1s22s22p5

C: 1s22s22p63s23p64s23d104p5

D: 1s22s22p63s23p64s23d104p6

E: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s1

b) Justificamos la veracidad o falsedad de las afirmaciones:

b.1) Falso. El gran número de capas electrónicas de E y su tendencia a perder electrones para ganar estabilidad hace que se requiera menos energía para arrancar un electrón en E que en A. Por lo tanto, la primera energía de ionización de E es menor que la de A.

b.2) Falso. Aunque es cierto que D es un gas noble, el elemento E es un metal perteneciente al grupo de los alcalinos (grupo 1).

b.3) Verdadero. Al estar en el mismo periodo pero tener el elemento B mayor Z (mayor carga nuclear), este tendrá mayor tendencia que A a aceptar un electrón para formar un anión y así adquirir la configuración estable de gas noble (hablando siempre en valor absoluto).

b.4) Verdadero. Al estar en el mismo grupo pero tener el elemento C mayor número de capas electrónicas, este tendrá mayor radio atómico.



Al ceder un protón, los ácidos enunciados darán lugar a las siguientes bases conjugadas:

HCN → CN-

HCO3- → CO3

2-

NH4+ → NH3

HCl → Cl-

Para la fórmula molecular C5H12O formulamos y nombramos dos isómeros de:

a) Cadena:

Pentan-1-ol 3-Metilbutan-1-ol

CH2OH – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 CH2OH – CH2 – CH – CH3

CH3

b) Función:

Pentan-1-ol Etilpropil éter

CH2OH – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH2 – O – CH2 – CH2 – CH3



𝐻𝐻 + 𝐻2𝑂 ⇄ 𝐻− + 𝐻3𝑂+

Conc. Inicial 0,3 M – 0 0

Conc. Equilibrio 0,3 M – x x x

Una disociación del 0,5% significa que 𝜶 = 𝟏 ∙ 𝟏𝟎−𝟑 y de esta manera podemos obtener x:

∝ =𝐶𝑚𝐶𝐶𝑒𝐶𝑎𝐶𝑎𝐶𝐶ó𝐶 𝑑𝐶𝑚𝑚𝐶𝐶𝑎𝑑𝑎 (𝑥)𝐶𝑚𝐶𝐶𝑒𝐶𝑎𝐶𝑎𝐶𝐶ó𝐶 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑎𝐻 (𝐶𝑇)

→ 𝒙 = 𝐶𝑇 · ∝ = 0,3 · 5 ∙ 10−3 = 𝟏,𝟏 ∙ 𝟏𝟎−𝟑 𝑴

𝑻) 𝑲𝑻 = [𝐻−] ∙ [𝐻3𝑂

+] [𝐻𝐻 ]

= 𝑥 ∙ 𝑥

0,3 − 𝑥=

(1,5 ∙ 10−3)2 0,3 − 1,5 ∙ 10−3

= 𝟕,𝟏𝟑 · 𝟏𝟎−𝟔

𝒃) 𝒑𝒑 = − log [𝐻3𝑂+] = − log (1,5 ∙ 10−3) = 𝟐,𝟖𝟐

𝒄) [𝒑𝑯]𝒆𝒆 = 𝟎,𝟑 − 𝒙 = 𝟎,𝟐𝟎𝟖𝟏 𝑴 (Aunque al no ser ion disuelto, no haría falta calcularlo)

[𝑯−]𝒆𝒆 = [𝒑𝟑𝑶+]𝒆𝒆 = 𝒙 = 𝟏,𝟏 ∙ 𝟏𝟎−𝟑 𝑴



a) Los cuatro primeros alcanos son:

Metano: CH4 (Fórmula molecular: CH4 )

Etano: CH3 – CH3 (Fórmula molecular: C2H6 )

Propano: CH3 – CH2 – CH3 (Fórmula molecular: C3H8 )

Butano: CH3 – CH2 – CH2 – CH3 (Fórmula molecular: C4H10 )

b) Reacciones de combustión de los alcanos anteriores:

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

C2H6 + 𝟕𝟐 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

C4H10 + 𝟏𝟑𝟐

O2 → 4 CO2 + 5 H2O

c) Estructura e hibridación del carbono del primer alcano (metano):

Configuración electrónica del C como átomo central: 1s2 2s22p2

Promoción

2s 2p 2s 2p

2s 2p

No usa los orbitales puros “s” ni “p” sino una combinación de ambos. De esta manera, se forman 4 orbitales híbridos“sp3” idénticos para solapar con cada uno de los H.

Hibridación



Justificamos la veracidad o falsedad sobre las afirmaciones relacionadas con la velocidad:

a) Verdadero. Un catalizador disminuye la energía de activación del sistema, lo que implica un

aumento del valor de K como demuestra la ecuación de Arrhenius 𝐾 = 𝐴 · 𝑒−𝐸𝑇 𝑅𝑇� con el consiguiente aumento de la velocidad de la reacción.

b) Falso. La velocidad varía con las concentraciones de los reactivos, que van disminuyendo y agotándose a medida que trascurre la reacción. Por lo tanto, no permanece constante.

c) Verdadero. Por el signo negativo asociado al exponente 𝐸𝑎𝑅𝑅� de la ya citada ecuación de

Arrhenius, un aumento de la temperatura implica un aumento de K con lo que se produce un aumento en la velocidad de la reacción.

d) Falso. La velocidad de reacción es el cambio que experimenta la concentración de un

reactivo o de un producto con respecto al tiempo. Por tanto, las unidades son: 𝒎𝒎𝒎 𝑳 ∙ 𝒔�

CO (g) + Cl2 (g) ⇄ COCl2 (g)

Según el principio de Le Chatelier: “Cuando un sistema en equilibrio es perturbado desde el exterior modificando sus condiciones, se desplazará en el sentido (reactivos o productos) que tienda a contrarrestar dicha perturbación”. De esta manera, al adicionar CO (g) al sistema en equilibrio, el sistema se desplazará hacia → para compensar dicha adición de manera que:

a) Aumentará la concentración de COCl2 (g) una vez se haya alcanzado el nuevo equilibrio.

b) No producirá ningún cambio sobre la constante de equilibrio, ya que su valor depende de la temperatura y el enunciado especifica que ésta se mantiene sin variación.



Plantearemos las semirreacciones de oxidación y reducción tal y como nos indica el enunciado. Si el potencial final sale positivo, será espontáneo ya que ∆G será negativa → ∆G = -n·F· E

𝑻) 𝑆𝑒𝑚𝐶𝐶𝐶𝑒𝑎𝐶𝐶𝐶ó𝐶 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑑𝑟𝐶𝐶𝐶ó𝐶: 12𝐶𝐻2 + 1𝑒− → 𝐶𝐻− 𝐸° = +1,36 𝑉

𝑆𝑒𝑚𝐶𝐶𝐶𝑒𝑎𝐶𝐶𝐶ó𝐶 𝑑𝑒 𝑚𝑥𝐶𝑑𝑎𝐶𝐶ó𝐶: 𝐻𝑒2+ → 𝐻𝑒3+ + 1𝑒− 𝐸° = − 0,77 𝑉

𝐻𝑒2+ + 12𝐶𝐻2 → 𝐻𝑒3+ + 𝐶𝐻− 𝑬° = + 𝟎,𝟏𝟎 𝑽

Espontánea

𝒃) 𝑆𝑒𝑚𝐶𝐶𝐶𝑒𝑎𝐶𝐶𝐶ó𝐶 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑑𝑟𝐶𝐶𝐶ó𝐶: 12𝐵𝐶2 + 1𝑒− → 𝐵𝐶− 𝐸° = +0,54 𝑉

𝑆𝑒𝑚𝐶𝐶𝐶𝑒𝑎𝐶𝐶𝐶ó𝐶 𝑑𝑒 𝑚𝑥𝐶𝑑𝑎𝐶𝐶ó𝐶: 𝐻𝑒2+ → 𝐻𝑒3+ + 1𝑒− 𝐸° = − 0,77 𝑉

𝐻𝑒2+ + 12𝐵𝐶2 → 𝐻𝑒3+ + 𝐵𝐶− 𝑬° = − 𝟎,𝟐𝟑 𝑽

NO Espontánea


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