Pruebas de acceso a facultades, escuelas técnicas superiores y colegios universitarios

Bloque A

Problema 1

La pirita es un mineral cuyo componente mayoritario es el sulfuro de hierro (II). La tostación de la pirita (calentamiento a alta temperatura) da lugar a óxido de hierro (III) y dióxido de azufre, de acuerdo con la reacción (no ajustada):

FeS (s) + O₂ (g) ⇒ Fe₂ O₃ (s) + SO₂ g)

Calcule:

1. La pureza de una cierta muestra de pirita si la tostación de 5,765 g produce 4,357 g de Fe₂O₃. (1,0 puntos)
2. Finalmente, el dióxido de azufre obtenido se utiliza en la síntesis del ácido sulfúrico de acuedo a la reacción (no ajustada);

   SO₂ (g) + O₂ (g) + H₂O (l) ⇒ H₂ SO₄ (l)

   Calcule el volumen de aire (20% O₂ y 80% N₂) medido a 10ºC y 810 mm Hg necesario para producir una tonelada (1 Tm) de H₂SO_4. (1,0 puntos)

Datos:

Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; Fe = 58,8.
R = 0,082 atm.L/(mol.K)

Problema 2

El pentacloruro de fósforo determina según el equilibrio homogéneo en fase gas siguiente:

PCl₅ ⇔ PCl₃ + Cl₂

A una temperatura determinada, se introducen en un matraz de un litro de capacidad un mol de pentacloruro de fósforo y se alcanza el equilibrio cuando se disocia el 35% de la cantidad del pentacloruro inicial: Si la presión de trabajo resulta ser de 1,5 atmósferas, se desea saber:

1. La constante del equilibrio en función de las concentraciones molares, (0,7 puntos)
2. Las constantes parciales de los gases en el momento del equilibrio, (0,6 puntos)
3. La constante de equilibrio en función de las presiones parciales. (0,7 puntos)

---

Bloque B

Problema 1

El metanol se obtiene industrialmente a partir de monóxido de carbono e hidrógeno de acuerdo con la reacción:

CO (g)+ 2H₂ (g) ⇒ CH₃OH (g)

Teniendo en cuenta las siguientes ecuaciones termoquímicas:

1. CO (g)+ 1/2 O₂ (g) ⇒ CO₂ (g) ; ΔH₁= -283,0 KJ
2. CH₃OH (g) + 3/2 O₂ (g) ⇒ CO₂ (g) + 2H₂O (l) ; ΔH₂= -764,4 KJ
3. H₂ (g) + 1/2 O₂ (g) ⇒ H₂O (g) ; ΔH₃= -285,8 KJ

Calcule:

1. El cambio de entalpía para la reacción de obtención de metanol a partir de CO (g) y H₂ (g), indicando si la reacción absorbe o cede calor. (1,0 puntos)
2. ¿Qué cantidad de energía en forma de calor absorberá o cederá la síntesis de 1 Kg de metanol? (1,0 puntos)

Datos:

Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16;

Problema 2

Al tratar el dióxido de manganeso (MnO₂) con ácido clorhídrico, se obtiene cloruro de manganeso (II), cloro gas y agua.

1. Escriba e iguale la reacción molecular del proceso, indicando el agente oxidante y el reductor. (1,0 puntos)
2. Determine el volumen de ácido clorhídrico comercial de densidad 1,18 g/mL y riqueza del 36%, necesario para obtener 500 mL de cloro gas a 5 atm. de presión y 25ºC. (1,0 puntos)

Datos:

Masas atómicas: H = 1; Cl = 35,5
R = 0,082 atm.L/(mol.K)

---

Bloque C

Cuestión 1

De las siguientes moléculas: H₂O, CO₂ y NH₃. Responda razonadamente las siguientes cuestiones:

1. Dibuje su estructura de Lewis. (0,5 puntos)
2. Describa su forma gométrica. (0,5 puntos)
3. ¿Serán moleculas polares? (0,5 puntos)

Cuestión 2

Considere los elementos A, B y C cuyos números atómicos son 11, 15 y 17 respectivamente. Discuta razonadamente la fórmula molecular más problable, así como el tipo de enlace (covalente o iónico) que se formará entre las siguientes parejas de elementos:

1. A y C (0,75 puntos)
2. B y C (0,75 puntos)

Cuestión 3

Para el equilibrio químico representado por la reacción:

CO (g)+ 3H₂ (g) ⇔H₂O (g)+ CH₄ (g) ; ΔH = -230 KJ

Justifique razonadamente el efecto que produciría en al concentración de CH₄ (g) las siguientes modificaciones del equilibrio:

1. Un aumento de la temperatura a presión constante. (0,5 puntos)
2. Una disminución del volumen del reactos manteniendo la temperatura. (0,5 puntos)
3. La adición de un catalizador. (0,5 puntos)

Cuestión 4

Delas siguientes parejas de compuestos indique razonadamente:

1. Qué ácido es más fuerte: el ácido acético (CH₃COOH) o el ácido (HCOOH). (0,5 puntos)
2. Qué ácido es más fuerte: el ácido fluorhídrico (HF) o el ácido clorhídrico (HCl). (0,5 puntos)
3. Qué base es más fuerte: el ión acetato o el ión formiato. (0,5 puntos)

Datos:

K_a (ácido acético) = 1,8·10^-5
K_a (ácido fórmico) = 2,0·10^-4
K_a (ácido fluorhídirco) = 7,8·10^-4
K_w = 10^-14

Cuestión 5

1. Escriba y nombre todos los alcoholes que tiene como fórmula empírica C₄H₁₀O. (0,5 puntos)
2. Los alcoholes reaccionan con los ácidos orgánicos formando ésteres. Ecriva las reacciones de esterificación correspondiente a los acoholes del apartado anterior con el ácido acético (etanoico). (0,5 puntos)
3. Nombre los ésteres formados. (0,5 puntos)

Cuestión 6

1. Explique brevemente lo que entendemos por "efecto invernadero". Indique una reacción química que sea responsable de la intensificación de dicho efecto (0,75 puntos)
2. Explique brevemente los efectos nocivos de la progresiva disminución de la capa de ozono. Identifique al menos un compuesto químico cuya liberación a la atmósfera produce la desaparición del ozono atmosférico. (0,75 puntos)