📄 Quimica · 2021-2022 · Ordinaria

A.1 Considere los elementos A (Z = 11), B (Z = 15) y C (Z = 17). a) (0,5 puntos) Escriba la configuración electrónica de cada elemento. b) (0,5 puntos) Identifíquelos con su nombre, símbolo, grupo y periodo. c) (0,5 puntos) Justifique cuál es el elemento que tiene menor energía de ionización. d) (0,5 puntos) Formule y nombre un compuesto binario formado por los elementos B y C en su menor estado de oxidación, e indique el tipo de enlace que presenta.

A.2 Responda las siguientes cuestiones: a) (1 punto) Obtenga el porcentaje de riqueza en masa de una muestra de hidróxido de sodio, sabiendo que 100 g de muestra son neutralizados con 100 mL de una disolución de ácido clorhídrico 12 M. b) (1 punto) Calcule el pH de una disolución preparada al añadir 22 g de la muestra de hidróxido de sodio del apartado anterior, a 200 mL de una disolución de ácido clorhídrico 2,0 M. Considere que no hay cambio de volumen. Datos. Masas atómicas (u): H = 1; O = 16; Na = 23.

A.3 La reacción en fase gaseosa A + B → C + D es exotérmica y su ecuación cinética es v = k[A]2. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) (0,5 puntos) El reactivo A se consume más deprisa que el B. b) (0,5 puntos) Un aumento de la presión total produce un aumento en la velocidad de la reacción. c) (0,5 puntos) Una vez iniciada la reacción, la velocidad es constante si la temperatura no varía. d) (0,5 puntos) Un aumento de la temperatura disminuye la velocidad de reacción.

A.4 Para cada una de las siguientes reacciones, formule y nombre todos los compuestos orgánicos que intervengan: a) (0,5 puntos) CH –CH –CHOH–CH + H SO /calor → 3 2 3 2 4 b) (0,5 puntos) CH OH + CH COOH + H+→ 3 3 c) (0,5 puntos) CH –CH=CH–CH + HCl → 3 3 d) (0,5 puntos) CH −CH −COOH + NH −CH −CH → 3 2 2 2 3

A.5 Una disolución de dicromato de potasio en medio ácido sulfúrico, reacciona con plata y se forma sulfato de cromo (III), sulfato de plata y sulfato de potasio. a) (0,5 puntos) Formule y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción que tienen lugar. b) (0,75 puntos) Ajuste las reacciones iónica y molecular globales por el método del ion-electrón. c) (0,75 puntos) Calcule el volumen de disolución de ácido sulfúrico de concentración 1,47 g·L–1 que se necesita para oxidar 2,16 g de plata. Datos. Masas atómicas (u): H = 1,0; O = 16,0; S = 32,1; Ag = 107,9.

B.1 Para cada una de las siguientes moléculas: BCl , BeF y PH . 3 2 3 a) (0,5 puntos) Dibuje su estructura de Lewis. b) (0,5 puntos) Indique la geometría según la TRPEV. c) (0,5 puntos) Indique la hibridación del átomo central. d) (0,5 puntos) Justifique su polaridad.

B.2 Responda las siguientes cuestiones: a) (1 punto) Formule la siguiente reacción, indique de qué tipo es, y nombre el producto orgánico obtenido: ácido hexanoico + hexan−1−amina → b) (1 punto) El nailon 6,6 es una poliamida que se obtiene según la reacción: n(ácido hexanodioico) + n(hexano−1,6−diamina) → Poliamida + 2nH O. 2 Nombre el tipo de reacción y detalle el nombre de los grupos funcionales que intervienen en su síntesis.

B.3 En un recipiente de 20 L y a 900 ºC, se mezclan 5,0 mol de CO y 10,0 mol de H O. Transcurre la reacción 2 CO (g) + H O (g) H (g) + CO (g), obteniéndose 4,5 mol de CO . Calcule: 2 2 2 2 a) (0,5 puntos) Las concentraciones de cada especie en el equilibrio. b) (0,5 puntos) L ⇆ a presión total. c) (0,5 puntos) Kc y Kp. d) (0,5 puntos) Explique sin realizar cálculos, cómo se modifica el equilibrio si se añade H (g). 2 Dato. R = 0,082 atm·L·mol–1·K–1.

B.4 Se lleva a cabo la electrólisis de una disolución acuosa de cobre (II). a) (1 punto) Escriba las reacciones que se producen en el cátodo y en el ánodo y calcule la carga necesaria para depositar 7,5 g de cobre. b) (1 punto) Si se utiliza la misma carga del apartado anterior para llevar a cabo la electrólisis del agua, ¿qué volumen de hidrógeno se desprende a 33 ºC y 726 mmHg? Datos. R = 0,082 atm·L·mol–1·K–1. F = 96485 C·mol–1. Masa atómica (u): Cu = 63,5.

B.5 Considere disoluciones acuosas de idéntica concentración de los compuestos: HCl, NH I, NaBr y KCN. 4 a) (1 punto) Deduzca, sin hacer cálculos, si las disoluciones son ácidas, básicas o neutras. Escriba las reacciones correspondientes. b) (1 punto) Ordénelas, razonadamente, en orden creciente de pH. Datos. Ka (HCN) = 4,9×10–10; Kb (NH ) = 1,8×10–5. 3 QUÍMICA CRITERIOS ESPECÍFICOS DE CORRECCIÓN Y CALIFICACIÓN Cada una de las preguntas se podrá calificar con un máximo de 2 puntos. Se tendrá en cuenta en la calificación de la prueba: 1.- Claridad de comprensión y exposición de conceptos. 2.- Uso correcto de formulación, nomenclatura y lenguaje químico. 3.- Capacidad de análisis y relación. 4.- Desarrollo de la resolución de forma coherente y uso correcto de unidades. 5.- Aplicación y exposición correcta de conceptos en el planteamiento de las preguntas. Distribución de puntuaciones máximas para este ejercicio A.1.- 0,5 puntos por apartado. A.2.- 1 punto por apartado. A.3.- 0,5 puntos por apartado. A.4.- 0,5 puntos por apartado. A.5.- 0,5 puntos apartado a); 0,75 puntos apartados b) y c). B.1.- 0,5 puntos por apartado. B.2.- 1 punto por apartado. B.3.- 0,5 puntos por apartado. B.4.- 1 punto por apartado. B.5.- 1 punto por apartado. QUÍMICA SOLUCIONES (Documento de trabajo orientativo) A.1.- Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos. a) A (Z = 11), 1s2 2s2 2p6 3s1; B (Z = 15), 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3; C (Z = 17), 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. b) A (Z = 11), sodio (Na), grupo 1, tercer periodo; B (Z = 15), fósforo (P), grupo 15, tercer periodo; C (Z = 17), cloro (Cl), grupo 17, tercer periodo. c) La energía de ionización es la energía que se necesita para arrancar un electrón a un átomo en estado gaseoso y nivel fundamental. Como los tres elementos pertenecen al mismo periodo y su valor crece al aumentar la carga nuclear, el que tiene menos valor es el sodio. d) PCl : tricloruro de fósforo o cloruro de fósforo (III). Enlace covalente. 3 A.2.- Puntuación máxima por apartado: 1 punto. a) n(HCl) = 0,100 × 12 = 1,2; n(NaOH) = 100 / 40 = 2,5 mol. Por estequiometría n(HCl) = n(NaOH) = 1,2 mol; m(NaOH) = 1,20 × 40 = 48 g. Riqueza = (48 / 100) × 100 = 48 %. b) n(NaOH) = 22 × 0,48 / 40 = 0,26 mol; n(HCl) = 0,200 × 2,0 = 0,40 mol n(HCl) no neutralizados = 0,40 – 0,26 = 0,14 mol; [H O+] = [HCl] = 0,14 / 0,200 = 0,70 M. 3 pH = − log [H O+] = − log 0,70 = 0,15. 3 A.3.- Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos. a) Falsa. Según la estequiometría de la reacción, ambos reactivos se consumen con igual velocidad. b) Verdadera. Al aumentar la presión habrá más choques efectivos y esto aumentará la velocidad. c) Falsa. Según la ecuación de velocidad v = k[A]2, la velocidad de la reacción depende de la concentración de A, que irá disminuyendo según avance la reacción, por lo que la velocidad de la reacción no permanecerá constante. d) Falsa. La velocidad siempre aumenta con la temperatura, no depende del tipo de reacción. A.4.- Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos. a) CH −CH −CHOH−CH (butan−2−ol) + H SO /calor → CH −CH=CH−CH (but−2−eno) + 3 2 3 2 4 3 3 CH −CH −CH=CH (but−1−eno). 3 2 2 b) CH OH (metanol) + CH COOH (ácido etanoico) + H+→ CH COO−CH (etanoato de metilo) + H O. 3 3 3 3 2 c) CH –CH=CH–CH (but−2−eno) + HCl → CH –CHCl–CH –CH (2−clorobutano). 3 3 3 2 3 d) CH −CH −COOH (ácido propanoico) + NH −CH −CH (etilamina) → CH −CH −CONH−CH −CH 3 2 2 2 3 3 2 2 3 (N−etilpropanoamida) + H O. 2 (Nota: se admite que el alumno utilice la nomenclatura anterior a 1993) A.5.- Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos apartado a); 0,75 puntos apartados b) y c). a) Reducción: Cr O 2– + 6 e– + 14 H+ → 2 Cr3+ + 7 H O 2 7 2 Oxidación: Ag → Ag+ + 1 e– b) Cr O 2–+ 6 e– + 14 H+ → 2 Cr3++ 7 H O 2 7 2 (Ag → Ag+ + 1 e–) × 6 Iónica global: Cr O 2–+ 6 Ag + 14 H+ → 2 Cr3++ 6 Ag++ 7 H O 2 7 2 Molecular global: K Cr O + 7 H SO + 6 Ag→ Cr (SO ) + 7 H O + 3 Ag SO + K SO . 2 2 7 2 4 2 4 3 2 2 4 2 4 c) Según la estequiometría de la reacción, n(H SO ) = 7 / 6 n(Ag); n(Ag) = 2,16 / 107,9 = 0,0200 mol 2 4 n(H SO ) = 7 × 0,0200 / 6 = 0,0233 mol; m(H SO ) = 0,0233 × 98,1 = 2,28 g; 2 4 2 4 V(H SO ) = 2,28 / 1,47 = 1,55 L. 2 4 QUÍMICA SOLUCIONES B.1.- Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos. a) ; ; Cl Cl F Be F B Cl b) BCl : triangular plana; BeF : lineal; PH : piramidal trigonal. 3 2 3 c) BCl : sp2; BeF : sp; PH : sp3. 3 2 3 d) BCl y BeF son apolares porque por sus respectivas geometrías hacen que se cancelen los momentos 3 2 dipolares de sus enlaces. PH es polar porque los momentos dipolares de sus 3 enlaces no se cancelan 3 por geometría ni por la presencia del par de electrones no enlazantes. B.2.- Puntuación máxima por apartado: 1 punto. a) CH −CH −CH −CH −CH −COOH + NH −CH −CH −CH −CH −CH −CH → 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 CH −(CH ) −CO−NH−(CH ) −CH (N-hexilhexanamida) + H O. Condensación. 3 2 4 2 5 3 2 b) n(HCOO−CH −CH −CH −CH −COOH) + n(NH −CH −CH −CH −CH −CH −CH −NH ) → 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 [−CO−(CH ) −CO−NH−(CH ) −NH−] + 2nH O. Las poliamidas se obtienen por condensación entre el 2 4 2 6 n 2 grupo carboxilo y el grupo amino. (Nota: se admite que el alumno utilice la nomenclatura anterior a 1993). B.3.- Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos. a) CO (g) + H O (g) CO (g) + H (g) 2 2 2 n 5,0 10,0 0 0 0 n 5,0 – x 10,0 – x⇆ x x x = 4,5 eq [CO ] = [H ] = x / 20 = 4,5 / 20 = 0,22 M; [CO] = (5,0 – 4,5) / 20 = 0,025 M; [H O] = (10,0 – 4,5) / 20 = 2 2 2 0,28 M b) n = (5,0 – x) + (10,0 – x) + x + x = 15,0 mol; p = n·R·T/V = 15,0 × 0,082 × 1173 / 20 = 72 atm. c) Kc = [CO ] [H ] / [CO] [H O] = (0,22 × 0,22) / (0,025 × 0,28) = 6,9. Kp = Kc(RT)Δn; Δn = 2 – 2 = 0; Kp = Kc = 2 2 2 6,9. d) Según el Principio de Le Châtelier, al añadir más cantidad de un producto (H ), el sistema se opondrá al 2 cambio desplazando el equilibrio de manera que se favorezca su consumo, que en este caso es hacia la izquierda, hacia los reactivos. B.4.- Puntuación máxima por apartado: 1 punto. a) Cátodo: Cu2+ + 2 e− → Cu Ánodo: 2 H O → O + 4 H+ + 4 e− 2 2 n(Cu depositados) = 7,5 / 63,5 = 0,12 mol; Q = n ·F·n = 0,12 × 96485 × 2 = 2,3×104 C. Cu e b) Cátodo: 2 H+ + 2 e− → H 2 Q = n ·F·n ; n(H ) = 2,3×104 / (96485 × 2) = 0,12 mol; H2 e 2 V = n·R·T / p = 0,12 × 0,082 × (273 + 33) / (726 / 760) = 3,2 L. B.5.- Puntuación máxima por apartado: 1 punto. a) HCl es un ácido fuerte que se disocia totalmente: HCl → H++ Cl–; Cl– no se hidroliza, por tanto, la disolución es ácida. NH I es una sal que se disocia completamente: NH I → NH + + I–; I– no se hidroliza pero NH + 4 4 4 4 sí, dando NH + + H O NH + H O+, por lo que la disolución es ácida. NaBr es una sal que se disocia 4 2 3 3 completamente: NaBr → Na+ + Br–, pero sus iones no se hidrolizan, por tanto, la disolución es neutra. KCN es una sal que ⇄ se disocia completamente: KCN → K+ + CN–; K+ no se hidroliza pero CN– sí, CN− + H O HCN + OH–; la disolución es básica. 2 b) Las disoluciones de menor pH corresponden a las disoluciones ácidas, HCl y NH I; de ellas, la disolución 4 de HCl es l⇄a que tiene menor pH ya que es un ácido fuerte mientras que NH + es débil y, por tanto, la 4 disolución de HCl presenta mayor concentración de iones H O+. Le sigue con pH = 7, la disolución neutra 3 de NaBr, y finalmente, con mayor pH, la disolución básica de KCN. Por tanto, el orden creciente de pH es: HCl < NH I < NaBr < KCN. 4 ÁMBITO DE CONTENIDOS DE LA MATERIA QUÍMICA PARA LA PRUEBA DE EVALUACION PARA EL ACCESO A LA UNIVERSIDAD. CURSO 2021-2022 Para la elaboración de las pruebas se seguirán las características, el diseño y el contenido establecido en el currículo básico de las enseñanzas del segundo curso de bachillerato LOMCE que está publicado en el Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre, por el que se establece el currículo básico de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato, y Orden PCM/58/2022, de 2 de febrero, por la que se determinan las características, el diseño y el contenido de la evaluación de Bachillerato para el acceso a la Universidad, y las fechas máximas de realización y de resolución de los procedimientos de revisión de las calificaciones obtenidas en el curso 2021-2022. El presente documento tiene como objetivo hacer las pertinentes aclaraciones a los contenidos de la EvAU en materia de Química, que se celebrará el curso 2021-2022, en base al currículo de Química para 2º de Bachillerato, sin ánimo ni de modificar ni reducir el programa de enseñanzas, sino con el objetivo de aclarar determinados aspectos que no están explícitamente señalados en el RD 1105/2014. Asimismo, los contenidos de la prueba deberán respetar los porcentajes de calificación publicados en la Orden………………. La Comisión de Materia de Química propone las siguientes aclaraciones a los contenidos de LOMCE que recoge la tabla adjunta. Se mantienen igualmente las aclaraciones respecto a la nomenclatura de compuestos inorgánicos, adjuntando documento descriptivo. La nomenclatura de Química Orgánica se corresponderá con la recomendada por la IUPAC en 1993, aunque se aceptará que el alumno utilice la anterior. Este documento tiene vigencia para esta convocatoria de 2022, pudiendo ser susceptible de mejoras posteriores para futuras convocatorias. Contenidos Aclaraciones Bloque 1. La actividad científica Utilización de estrategias básicas de la actividad científica. Investigación científica: documentación, elaboración de informes, comunicación y difusión de resultados. Importancia de la investigación científica en la industria y en la empresa Bloque 2. Origen y evolución de los componentes del Universo Estructura de la materia. Hipótesis de Planck. Modelo atómico de  Los cálculos energéticos a Bohr. partir del modelo atómico de Mecánica cuántica: Hipótesis de De Broglie, Principio de Bohr se consideran incluidos. Incertidumbre de Heisenberg. Orbitales atómicos. Números cuánticos y su interpretación.  El efecto fotoeléctrico sí está Partículas subatómicas: origen del Universo. incluido. Clasificación de los elementos según su estructura electrónica: Sistema Periódico.  Sólo se exigirá identificar el Propiedades de los elementos según su posición en el Sistema nombre de los elementos de Periódico: energía de ionización, afinidad electrónica, los tres primeros periodos a electronegatividad, radio atómico. partir de sus números atómicos Enlace químico. y viceversa. Enlace iónico. Propiedades de las sustancias con enlace iónico.  Configuraciones electrónicas Enlace covalente. Geometría y polaridad de las moléculas. escritas según la siguiente Teoría del enlace de valencia (TEV) e hibridación. secuencia: Teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d… (TRPECV). Propiedades de las sustancias con enlace covalente.  Solo se exigirá conocer las Enlace metálico. excepciones en la Modelo del gas electrónico y teoría de bandas. configuración electrónica hasta Propiedades de los metales. Aplicaciones de superconductores y el 4º Periodo (incluido) semiconductores. (Cr: [Ar]4s13d5; Cu: [Ar]4s13d10). Enlaces presentes en sustancias de interés biológico. Naturaleza de las fuerzas intermoleculares Contenidos Aclaraciones Bloque 3. Reacciones químicas Concepto de velocidad de reacción.  No están incluidos los cálculos Teoría de colisiones cuantitativos de variables Factores que influyen en la velocidad de las reacciones químicas. termodinámicas (ΔH, ΔG o S) Utilización de catalizadores en procesos industriales. pero sí se asume que conocen Equilibrio químico. Ley de acción de masas. La constante de conceptos como reacción equilibrio: formas de expresarla. endotérmica, exotérmica o Factores que afectan al estado de equilibrio: Principio de Le espontanea a nivel cualitativo. Chatelier. Equilibrios con gases.  Se supone incluido el concepto Equilibrios heterogéneos: reacciones de precipitación. de energía de activación (ley de Aplicaciones e importancia del equilibrio químico en procesos Arrhenius), aunque no se industriales y en situaciones de la vida cotidiana. exigirán cálculos de la misma. Equilibrio ácido-base. Concepto de ácido-base.  Sólo se exigirá explicar la Teoría de Brönsted-Lowry. precipitación selectiva Fuerza relativa de los ácidos y bases, grado de ionización. cualitativamente. Equilibrio iónico del agua. Concepto de pH. Importancia del pH a nivel biológico.  El alumno debe conocer Volumetrías de neutralización ácido-base. también el concepto de Estudio cualitativo de la hidrólisis de sales. electrolito y sus tipos. Estudio cualitativo de las disoluciones reguladoras de pH. Ácidos y bases relevantes a nivel industrial y de consumo.  No se considera incluida la ley Problemas medioambientales. de Nernst. Equilibrio redox. Concepto de oxidación-reducción. Oxidantes y reductores. Número de oxidación. Ajuste redox por el método del ion-electrón. Estequiometría de las reacciones redox. Potencial de reducción estándar. Volumetrías redox. Leyes de Faraday de la electrolisis. Aplicaciones y repercusiones de las reacciones de oxidación reducción: baterías eléctricas, pilas de combustible, prevención de la corrosión de metales. Bloque 4. Síntesis orgánica y nuevos materiales Estudio de funciones orgánicas.  Los compuestos orgánicos que Nomenclatura y formulación orgánica según las normas de la se exigirán son: hidrocarburos IUPAC. alifáticos y aromáticos, Funciones orgánicas de interés: oxigenadas y nitrogenadas, derivados halogenados, derivados halogenados, tioles, perácidos. Compuestos orgánicos alcoholes, éteres, aldehídos, polifuncionales. cetonas, ácidos, ésteres, Tipos de isomería. amidas y aminas. Tipos de reacciones orgánicas. Principales compuestos orgánicos de interés biológico e  No se considera incluida la industrial: materiales polímeros y medicamentos estereoisomería. Macromoléculas y materiales polímeros. Polímeros de origen natural y sintético: propiedades.  En relación a las reacciones Reacciones de polimerización. orgánicas, no se exigirá Fabricación de materiales plásticos y sus transformados: impacto especificar el mecanismo. medioambiental. Importancia de la Química del Carbono en el desarrollo de la sociedad del bienestar. GUÍA SOBRE EL USO DE LA NOMENCLATURA DE QUÍMICA PARA LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD La Comisión de Química utiliza la Nomenclatura de la IUPAC, siguiendo las últimas recomendaciones publicadas en 2005 para el caso de los compuestos inorgánicos, y las publicadas en 1993 para los compuestos orgánicos. Los tres sistemas principales de nomenclatura aceptados por la IUPAC en las recomendaciones de 2005 son los de composición, de sustitución y de adición. Algunos textos utilizan los términos estequiométrica como sinónimos de composición, o emplean los términos sustitutiva y aditiva o de coordinación en vez de sustitución y de adición, respectivamente. Nomenclatura sistemática: aquellos nombres que se construyan sobre la base de reglas definidas y proporcionan información sobre la composición y la estructura del compuesto son nombres sistemáticos. Las nomenclaturas de composición, de sustitución y de adición son nomenclaturas sistemáticas. La comisión no nombrará los compuestos inorgánicos según los criterios de Stock. La comisión utilizará la nomenclatura de composición o estequiométrica (con prefijos multiplicadores o números romanos para expresar el número de oxidación) excepto en los casos de oxoácidos y oxisales para los que se utilizarán nombres tradicionales aceptados por la IUPAC en las recomendaciones del 2005, pero los correctores darán por correcto el uso de cualquiera de los sistemas de nomenclatura aceptados por la IUPAC. Nombres tradicionales. En general son nombres no sistemáticos, o semisistemáticos, tradicionalmente utilizados para nombrar compuestos inorgánicos. En algunos textos se refieren a ellos como nombres vulgares o comunes. En el caso de los oxoácidos y los oxoaniones derivados, la IUPAC acepta el uso de los nombres tradicionales (por ejemplo, sulfato de sodio). Nomenclatura de hidrógeno. Es un tipo de nomenclatura que se puede utilizar para nombrar compuestos que contienen hidrógeno. Por ejemplo, hidrogenocarbonato de sodio o hidrogeno (trioxidocarbonato) de sodio (nombre de composición sistemático). Los nombres sistemáticos recomendados por la IUPAC para nombrar H O y NH son oxidano y 2 3 azano, pero la comisión no los utilizará y los nombrará como agua y amoniaco, que son nombres tradicionales aceptados por la IUPAC.