Junio 2004

1. 4 1s²; 2s² Be 2s² 2.11 1s²; 2s²p⁶; 3s¹ Na 3s¹ 1.17 1s²; 2s²p⁶; 3s²p⁵ Cl 3s²p⁵ 7.33 1s²; 2s²p⁶; 3s²p⁶d¹⁰; 4s²p³ As 4s²p³ 5

Solución.

• Be: Metal alcalinotérreo. Grupo IIA
• Na: Metal Alcalino. Grupo IA
• Cl: No metal. Halógeno. Grupo VIIB ó XVII
• As: Semimetal. Nitrogenoideo. Grupo VB ó XV

c) ¿Cuál es el elemento más electronegativo y cuál el menos electronegativo?

Solución. La electronegatividad es la tendencia a atraer hacia sí el par de electrones compartido en un enlace covalente. Aumenta de abajo a arriba y de izquierda a derecha, siendo el elemento menos electronegativo el Cs, y el más el F. De los cuatro elementos propuestos:

• El más electronegativo es el Cl.
• El menos electronegativo es el Na.

Solución. El estado de oxidación más frecuente es el que le permite obtener al elemento la configuración de gas noble.

• Be: +2
• Na: +1
• Cl: -1
• As: -3

Solución. En una primera aproximación, el enlace entre átomos se puede clasificar en función de la electronegatividad de los elementos que los forman:

• Covalente: Electronegatividad alta y parecida
• Iónico: Uno muy alta (electronegativo) y otro muy baja (electropositivo)
• Metálico: Electronegatividad baja y parecida

Teniendo en cuenta esta primera aproximación:

• HCl: Átomos de alta y parecida electronegatividad. Enlace covalente polar
• KF: Átomos con electronegatividad totalmente diferente. Enlace iónico.
• CH₂Cl₂: Átomos de alta y parecida electronegatividad. Enlace covalente polar. Molécula lineal. Enlace σ entre el orbital atómico 1s del hidrógeno con el orbital atómico 3p del Cl. Cristal iónico. Molécula tetraédrica en la que el carbono ocupa el centro del tetraedro y los hidrógenos y cloros se distribuyen en los vértices. El átomo de carbono forma cuatro orbitales híbridos del tipo sp³, que le permiten formar cuatro enlaces σ, dos con los orbitales atómicos 1s de los hidrógenos, y dos con los orbitales atómicos 3p de los cloros.

2.

Solución. O₂ (g) + 2CO (g) → 2CO₂ + 2H₂O(g)

Solución. Los hidrocarburos son utilizados mayoritariamente como combustibles, por lo que las reacciones de combustión de estos son procesos exotérmicos (ΔH_R < 0) con gran desprendimiento de energía. En la reacción de combustión del etano, se produce un aumento de volumen de reactivos a productos por lo que el sistema se desordena y por tanto la variación de entropía del proceso es positiva (ΔS_R > 0). Si en una reacción ΔH < 0 y ΔS > 0, la variación de energía libre será negativa independientemente de la temperatura a la que se lleve a cabo el proceso según se demuestra con la ecuación: ΔG = ΔH – TΔS. Si ΔG < 0, el proceso es espontáneo.

3.

Solución. Falso. Por cada mol de Ag depositado en la reducción de los iones Ag⁺ se requiere un mol de electrones, según la ecuación: Ag⁺ + 1e^– → Ag

4.

Solución. Falso. El único proceso electrónico en el que se pueden ver inmersos los protones (H⁺) es una reducción, ya que carecen de electrones, y por tanto no pueden cederlos para oxidarse. Hay oxidación siempre que un átomo o grupo de átomos pierde electrones, o aumenta sus cargas positivas.

Solución. Falso. La única forma de producir oxígeno en esta cuba será por la oxidación de los grupos oxidrilos (OH^–), proveniente de la autoionización del agua, en el ánodo, mediante el proceso de oxidación: 4OH^– – 4e^– → O₂ + 2H₂O

Solución. Verdadero. Todos los cationes metálicos, y en este caso el Ag⁺, de depositarse lo harán en el cátodo mediante un proceso de reducción (ganancia de e^–), según la ecuación: Ag⁺ + 1e^– → Ag.

Solución. Verdadero.

Solución. Falso. Es la oxidación de los aldehídos la que lleva a ácidos carboxílicos.

Solución. Verdadero. Son capaces de captar un protón con el par de electrones no compartido del nitrógeno mediante un enlace covalente dativo.

Solución. Falso. Por deshidratación en presencia de ácido sulfúrico, los alcoholes producen alquenos.

Septiembre 2004

. 1Solución.Teniendo en cuenta que es un equilibrio heterogéneo (sólido /gas) la constante es función únicamente de los componentes de equilibrio que estén en fase gas, Solución. Reacción de polimerización por adición. Solución. Teniendo en cuenta que la reacción es exotérmica, desprende calor, al aumentar la temperatura el equilibrio se desplazará a la izquierda (reactivos) disminuyendo la obtención de polietileno.
Solución. Favorece la obtención de acetileno ya que al aumentar la presión el sistema se desplaza hacia donde menor volumen ocupa, en este caso hacia la derecha (productos). 2. Solución.Todas son polares excepto el hidrógeno molecular(H2) y el metano(CH4). El H2 es apolar por ser una molécula homonuclear y por tanto los átomos que forman la molécula son iguales no existiendo diferencias de Xe entre ellos. El metano es apolar a pesar de estar formado por enlaces covalentes débilmente polares (C?H) ya que los momentos dipolares de los enlaces se anulan entre si debido a la geometría molecular que es del tipo tetraédrica con hibridación sp3 en el átomo central. Las otras moléculas son polares debido a que presentan enlaces polarizados por estar formados por átomos con diferente Xe, no anulándose los momentos dipolares entre si por geométrica como en el caso del metano. Solución. La contribución iónica aumenta al aumentar la diferencia de electronegatividad entre los átomos que forman el enlace. Entre las moléculas propuestas tiene mayor contribución iónica el HF.Solución. La contribución covalente aumenta al disminuir la diferencia de electronegatividad entre los átomos que forman el enlace. Excluyendo al H2 por tratarse de una molécula covalente pura, donde no tiene sentido hablar de contribución covalente por ser covalente 100%, entre las demás, la de mayor contribución covalente es la molécula de metano CH4. Solución. El enlace de hidrógeno lo dan moléculas que tengan enlaces entre hidrógeno y fluor, oxigeno o nitrógeno, ya que estos tres átomos son los únicos que reúnen las características, alta electronegatividad y pequeño tamaño, necesarias para la formación de este tipo de uniones intermoleculares. Entre las moléculas propuestas tienen enlaces de hidrógeno el fluoruro de hidrógeno(HF), el agua(H2O) y el amoniaco(NH3). 3. Solución. Falso. Que la velocidad de la reacción solo dependa de la concentración de A no significa que A reaccione más rápido que B. Las velocidades relativas de desaparición de los reactivos solo dependen de sus coeficientes estequiométricos, como en este caso son iguales, por cada mol que desaparece de A desaparece otro de B, por lo que se consume a igual velocidad.Solución.Verdadero. Por ser un equilibrio gaseoso al aumentar la presión, aumenta la concentración. Al aumentar la concentración de A aumenta la velocidad de reacción según la ecuación integrada de
velocidad. Solución. Falso. Al ir transcurriendo la reacción, va disminuyendo la concentración de A y por tanto la velocidad de la reacción directa va disminuyendo.  Solución. Falso. Independientemente de que la reacción, sea endotérmica ó exotérmica, la constante de reacción aumenta con la temperatura según la ley de Arrhenius. Si aumenta el valor de la constante, aumenta la velocidad de la reacción, según muestra la ecuación integrada de velocidad.4 Solución. i. CH3 ?CH2 ?COOH + CH3OH ¨ CH3 ?CH2 ? COO ?CH3 + H2O Ácido propanoico + Metanol Propanoato de metilo. Reacción de esterificación. ii. CH2 = CH2 + Br2 ¨ Br CH2 ?CH2Br Etano 1,2-dibromoetano Reacción de adición electrófila a doble enlace. iii. CH CH OH CH2 CH2 H2O H SO Etanol Eteno Reacción de eliminación (Condensación). iv. CH3 ?CH2Br + NaOH ¨ CH3CH2 ?OH + NaBr Bromoetano Etanol Reacción de sustitución nucleófila. 5.Solución.Para el ajuste de las semirreacciones se emplea el método ión electrón en medio ácido. 1º Se seleccionan los iones donde existan elementos que cambien de valencia. 2º Se ajustan metales y no-metales excepto oxígeno e hidrógeno. 3º Se ajusta el oxigeno, sumando en el miembro donde falte oxígeno tantas moléculas de agua como átomos de oxígeno halla en defecto 4º Se ajusta el hidrógeno sumando en el miembro donde falten tantos protones(H+) como átomos de hidrógeno falten 5º Una vez completado el ajuste de masa se procede al ajuste de cargas. Se suman las cargas de cada miembro. Si en el primer miembro existe exceso de carga positiva o defecto de carga negativa, se suman e? en él para ajustar las cargas. Si por el contrario en el primer miembro existe defecto de carga positivas o exceso de carga negativa, se restan e? en él para ajustar las cargas. 6º Se combinan linealmente las ecuaciones para entre las dos eliminar los e? 7º Se transforma la ecuación iónica en molecular formando con los iones las correspondiente sales ó ácidos.