EXAMENES SELECTIVIDAD QUIMICA

OPCIÓN A
PROBLEMA 2.- La reacción de una mezcla de aluminio en polvo con óxido de hierro (III) genera
hierro y óxido de aluminio. La reacción es tan exotérmica que el calor liberado es suficiente para
fundir el hierro que se produce.
a) Calcula el cambio de entalpía que tiene lugar cuando reaccionan completamente 53,96 g de
aluminio con un exceso de óxido de hierro (III) a temperaturaambiente.
b) ¿Cuántos gramos de hierro se obtienen si el rendimiento es del 85 %?
DATOS: Ar (Al) = 27 u; Ar (Fe) = 55,8 u; Ar (O) = 16 u; ∆Hf0 (Fe2O3) (s) = − 822,2 kJ · mol−1; ∆Hf0
(Al2O3) = − 1.676 kJ · mol−1.
Solución:
a) La reacción entre el aluminio y el óxido de hierro (III) tiene como ecuación termoquímica:
2 Al (s) + Fe2O3 (s) → 2 Fe (s) + Al2O3 (s)
∆Hr = ?
Teniendo presente que laentalpía de los elementos químicos es cero, la variación de entalpía de
la reacción se halla de la expresión:
∆Hro = Σ a · ∆Hfoproductos − Σ a · ∆Hforeactivos = ∆Hfo(Al2O3) − ∆Hfo(Fe2O3) ⇒
⇒ ∆Hro = − 1.676 kJ · mol−1 − (− 822,2) kJ · mol−1 = − 853,8 kJ · mol−1.
Multiplicando la masa de aluminio por la relación de equivalencia mol−gramos y por la relación
molar ∆Hro−moles Al, se obtiene lacorrespondiente variación de entalpía:
1 mol Al −853,8 kJ
53,96 g Al ⋅
⋅
= −853,17 kJ .
27 g Al 2 moles Al
b) Multiplicando la masa de aluminio por la relación de equivalencia mol−gramos, por la
relación molar Fe−Al (2 a 2), por la relación de equivalencia gramos−mol de Fe y por el rendimiento de
la reacción, se obtienen los gramos de hierro que se producen:
1 mol Al 2 moles Fe 55,8 g Fe 8553,96 g Al ⋅
⋅
⋅
⋅
= 94,79 g Fe.
27 g Al 2 moles Al 1 mol Fe 100
Resultado: a) − 853,17 kJ · mol−1; b) 94,79 g Fe.
CUESTIÓN 2.- a) Escribe las configuraciones electrónicas externas características de los metales
alcalinotérreos y de los halógenos. Pon un ejemplo de cada uno.
b) ¿Quién presenta mayor afinidad electrónica, los metales alcalinos o los alcalinotérreos?
c) Define potencial oenergía de ionización. Indica y justifica qué elemento del sistema periódico
tiene la mayor energía de ionización.
Solución:
a) Los elementos alcalinotérreos se encuentran situados en el grupo 2 del sistema periódico,
mientras que los elementos halógenos ocupan el grupo 17. Sus configuraciones electrónicas son ns2 para
los alcalinotérreos y ns2 np5 para los halógenos.
Para el elementoalcalinotérreo magnesio, Mg, su configuración electrónica es:
Mg (Z = 12): 1s2 2s2 2p6 3s2.
La configuración electrónica del halógeno cloro, Cl, es:
Cl (Z = 17): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.
b) La afinidad electrónica es la propiedad periódica que mide la tendencia de los elementos a
aceptar un electrón y convertirse en anión mononegativo. A pesar de aumentar esta propiedad al avanzar
de izquierda a derecha enun período, los elementos metálicos alcalinotérreos, situados en el grupo 2,
presentan menor afinidad electrónica que los alcalinos, situados en el grupo 1, debido a la estabilidad que
les proporciona su configuración electrónica externa, ns2.
c) La energía de ionización es la energía que hay que suministrar a un átomo gaseoso, neutro y
en su estado electrónico fundamental, para arrancarle unelectrón y convertirlo en catión monopositivo,
gaseoso y en su estado electrónico fundamental.
Esta propiedad periódica aumenta al avanzar en un período de izquierda a derecha, debido a que
en ese sentido aumenta la carga nuclear y los electrones se van situando en el mismo nivel energético,

aumentando, por tanto, la fuerza atractiva núcleo-electrón, y en consecuencia la energía deionización. En
los grupos, aunque al bajar en ellos la carga nuclear aumenta, los electrones se van situando en niveles
cada vez más alejado del núcleo, disminuyendo la fuerza atractiva núcleo-electrón, y por tanto, la energía
de ionización en el mismo sentido.
De lo expuesto se deduce, que el elemento de mayor potencial de ionización, aparte de los gases
nobles, es el flúor.
CUESTIÓN 3.-Un...