Resolución · PAU Convocatoria Extraordinaria Julio 2025 (Especial DANA) · Extraordinaria 2025 (Especial DANA)

Para la fabricación de compuestos como el amoníaco, se necesita hidrógeno molecular como reactivo. Hay diferentes formas de obtener este hidrógeno. El proceso de reformado de hidrocarburos produce el denominado hidrogeno marrón, mientras que la electrólisis del agua produce el denominado hidrógeno verde. En una de las etapas del reformado de hidrocarburos, tiene lugar la siguiente reacción: ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{g})+\mathrm{CO}(\mathrm{g})\rightleftarrows {\mathrm{H}}_2(\mathrm{g})+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})K_C(1000{}^{\circ }\mathrm{C})=0,667$ En un recipiente de $20$ litros, se introducen $10$ moles de ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ y $10$ moles de CO y se calienta a $1000{}^{\circ }\mathrm{C}$, estableciéndose el equilibrio correspondiente. Calcule:

Conteste a una de las dos opciones del ejercicio 2 (2.A o 2.B). La efedrina, ${\mathrm{C}}_{10}{\mathrm{H}}_{15}\mathrm{ON}$, se utiliza como descongestionante en algunos aerosoles nasales. Se trata de una base orgánica débil, con el siguiente equilibrio de basicidad: ${\mathrm{C}}_{10}{\mathrm{H}}_{15}\mathrm{ON}(\mathrm{ac})+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})⟶{\mathrm{C}}_{10}{\mathrm{H}}_{15}\mathrm{ON}{\mathrm{H}}^{+}(\mathrm{ac})+\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}(\mathrm{ac})$ Una disolución de efedrina, de concentración inicial $0,035\mathrm{mol}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}$, tiene un pH de $11,33$ a $25{}^{\circ }\mathrm{C}$. Calcule:

Conteste a una de las dos opciones del ejercicio 2 (2.A o 2.B). El tricloruro de aluminio, $\mathrm{AlC}{\mathrm{l}}_3$, es un compuesto químico utilizado en multitud de aplicaciones, desde el craqueo catalítico del petróleo a la conservación de la madera o la producción de desinfectantes. Industrialmente se obtiene haciendo reaccionar aluminio con dicloro, de acuerdo con la ecuación química siguiente, no ajustada: $\mathrm{Al}(\mathrm{s})+\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2(\mathrm{g})\to \mathrm{AlC}{\mathrm{l}}_3(\mathrm{s})$ En un reactor de $4,5$ litros de volumen, mantenido a $75{}^{\circ }\mathrm{C}$, se depositan $4,23$ g de chatarra de aluminio que contiene un $87,3\%$ de este metal, y el resto son impurezas que no reaccionan con el cloro molecular. A continuación, se insufla una corriente de $\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2$ hasta que la presión en el interior del recipiente alcanza $1,82$ atm.

Considere las moléculas $\mathrm{N}{\mathrm{F}}_3$ y ${\mathrm{F}}_2\mathrm{CO}$.

Ejercicio 3: conteste a una de las dos cuestiones siguientes (c1 o c2). c1) Aplicando la regla del octeto, deduzca la fórmula empírica del compuesto formado por dos átomos cuyos números atómicos son 17 y 20, respectivamente. Discuta el tipo de enlace que mantiene unidos a los átomos y si el compuesto será soluble en agua.

Ejercicio 3: conteste a una de las dos cuestiones siguientes (c1 o c2). c2) Considere los elementos de números atómicos 13 y 35. Escriba su configuración electrónica en el estado fundamental, así como la configuración electrónica correspondiente al ion más estable que cada uno de ellos puede formar.

En disolución acuosa, el peróxido de hidrógeno, ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$, reacciona con ácido clorhídrico, HCl, dando lugar a cloro molecular, $\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2$, y agua, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$. Datos: potencial estándar de reducción, $E^{\circ }$ (V): ($\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2(\mathrm{g})|C{\mathrm{l}}^{-}(\mathrm{ac})$) $=1,36$; (${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2(\mathrm{ac})|{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$) $=1,76$; (${\mathrm{F}}_2(\mathrm{g})|{\mathrm{F}}^{-}(\mathrm{ac})$) $=3,05$.

Ejercicio 4: conteste a una de las dos cuestiones siguientes (c1 o c2). En disolución acuosa, el peróxido de hidrógeno, ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$, reacciona con ácido clorhídrico, HCl, dando lugar a cloro molecular, $\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2$, y agua, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$. c1) Calcule la cantidad, en moles, de peróxido de hidrógeno que hay que añadir a $2$ litros de una disolución de ácido clorhídrico que se encuentra a pH $=1,0$ para que, tras completarse la reacción, alcance el valor de pH $=2,0$. Considere que el volumen de la disolución no varía durante el proceso.

Ejercicio 4: conteste a una de las dos cuestiones siguientes (c1 o c2). En disolución acuosa, el peróxido de hidrógeno, ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2$, reacciona con ácido clorhídrico, HCl, dando lugar a cloro molecular, $\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2$, y agua, ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$. Datos: potencial estándar de reducción, $E^{\circ }$ (V): ($\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2(\mathrm{g})|C{\mathrm{l}}^{-}(\mathrm{ac})$) $=1,36$; (${\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2(\mathrm{ac})|{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$) $=1,76$; (${\mathrm{F}}_2(\mathrm{g})|{\mathrm{F}}^{-}(\mathrm{ac})$) $=3,05$. c2) Justifique que la reacción química del apartado a) tiene lugar de modo espontáneo en condiciones estándar, y deduzca si una reacción análoga tiene lugar o no cuando se sustituye el ácido clorhídrico por ácido fluorhídrico, HF(ac).

Un compuesto orgánico tiene la fórmula empírica ${\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_6\mathrm{O}$.

Ejercicio 5: conteste a una de las dos cuestiones siguientes (b1 o b2). b1) Complete las siguientes ecuaciones químicas. Nombre o formule los compuestos orgánicos implicados y diga el tipo de reacción que se produce (0,5 puntos cada subapartado): i) Propan-2-ol (o 2-propanol) $\stackrel{{\mathrm{K}}_2\mathrm{C}{\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7,\mathrm{medio}\acute{\mathrm{a}}\mathrm{cido}}{\to }\mathbf{A}$ ii) Ácido butanoico + etanol $\stackrel{\mathrm{medio}\acute{\mathrm{a}}\mathrm{cido}}{\to }\mathbf{B}+\mathbf{C}$

Ejercicio 5: conteste a una de las dos cuestiones siguientes (b1 o b2). b2) Considere la reacción $2\mathrm{A}+\mathrm{B}\to \mathrm{C}$, que es de orden 2 respecto de A y de orden 1 respecto de B (0,5 puntos cada subapartado): i) Si el tiempo se mide en minutos, deduzca las unidades de la constante de velocidad. ii) ¿Es cierto que el valor de la constante de velocidad se duplica si se duplica la concentración de A? Justifique la respuesta.