jhonni cuatrodedos

FASE GENERAL
OPCIÓN A
PROBLEMA 1.- La nitroglicerina, C3H5N3O9 (l), se descompone a 1 atm y 25 ºC para formar N2 (g),
CO2 (g), H2O (l) y O2 (g), desprendiendo 1541,4 kJ · mol–1 de nitroglicerina:
a) Escribe la ecuación química ajustada para la descomposición de la nitroglicerina y
calcula la entalpía de formación estándar de la nitroglicerina.
b) Calcula la energía liberada en ladescomposición de 1 g de nitroglicerina.
DATOS: Ar (H) = 1 u; Ar (C) = 12 u; Ar (N) = 14 u; Ar (O) = 16 u; ∆Hºf[CO2(g)] = – 393,5 kJ ·
mol–1; ∆Hºf[H2O(l)] = – 285,8 kJ · mol–1.
Solución:
a) La ecuación correspondiente a la descomposición de la nitroglicerina es la siguiente:
3
1
5
C3H5N3O9 (l) →
N2 (g) + 3 CO2 (g) +
O2 (g) +
H2O (l).
2
4
2
La entalpía estándar de formación de los elementossimples es cero, y aplicando a la ecuación de
descomposición de la nitroglicerina la expresión de obtención de la entalpía de reacción, desarrollándola,
despejando la entalpía de formación, sustituyendo valores y operando, resulta:
5
∆Hro = Σ a · ∆Ho f productos – Σ b · ∆Ho f reactivos = 3 · ∆Ho f CO2 (g) + ∆Ho f H2O (g) – ∆Ho f C3H5N3O9 (l)
2
5
5
→ ∆Ho f C3H5N3O9 (l) = 3 · ∆Ho f CO2 (g) + ·∆Ho f H2O (g) – ∆Hro = 3 · (– 393,5) + · (– 285,8) – (–
2
2
1.541,4) = – 353,6 kJ · mol–1.
b) Si un mol de nitroglicerina desprende 1.541,4 kJ, para conocer la energía que desprende la
descomposición de 1 g, basta con dividir los 1.541,4 kJ entre la masa molar de la nitroglicerina, es decir,
1 mol
= 6,79 kJ · g–1.
1.541,4 kJ · mol–1 ·
227 g
Resultado: a) ∆Ho f C3H5N3O9 (l) = – 353,6 kJ· mol–1; b) 6,79 kJ · g–1.
CUESTIÓN 4.- A. Escribe las configuraciones electrónicas de los elementos X (Z = 7) e Y (Z = 33).
Indica el grupo y período de la tabla periódica al que pertenece cada uno de los elementos. A partir
de esas configuraciones electrónicas, indica, de forma razonada, el elemento que presenta el valor
más bajo de la primera energía de ionización.
B. Deduce el carácterpolar, o no polar, de las siguientes moléculas: CCl4 tetraédrica y H2O
angular.
DATOS: Ángulo de enlace Cl – C – Cl = 109,5 º; Ángulo de enlace H – O – H = 104,5 º.
Solución:
A) Las configuraciones de los elementos propuestos es:
X (Z = 7): 1s2 2s2 2p3;
Y (Z = 33): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3.
La situación de cada elemento en la tabla periódica depende de los electrones de la capa devalencia de sus átomos. En el elemento X, la capa de valencia contiene 3 electrones en el orbital 2p, lo
que indica que el elemento en cuestión se sitúa en el 2º período grupo 15; y el elemento Y también está
llenando los orbitales p, pero del nivel energético 4, lo que indica que el elemento está en el 4º período,
grupo 15 por la misma razón anterior.
La energía de ionización es una propiedadperiódica que disminuye al bajar en un grupo. Ello se
debe a que aunque al bajar en un grupo la carga nuclear aumenta, el electrón se va situando cada vez en
un nivel más alejado del núcleo, por lo que la fuerza atractiva núcleo-electrón a arrancar va disminuyendo
y, en consecuencia, se necesita cada vez menos energía. Luego, la primera energía de ionización más
pequeña es la del elemento Y.
B)La geometría de la molécula CCl4 es tetraédrica con ángulos de enlace Cl ― C ― Cl de
109,5º, lo que pone de manifiesto que se trata de un tetraedro regular, por lo que el momento dipolar
resultante de los momentos dipolares de los enlaces (suma vectorial de ellos) es nulo, siendo por ello la
molécula apolar. Por el contrario, la molécula de H2O, con dos pares de electrones no compartidos sobreel átomo de oxígeno, indica que su geometría es tetraédrica muy distorsionada debido a la interacción
entre los pares de electrones compartidos y libres, llegando la distorsión a una geometría angular con el
ángulo de enlace H – O – H propuesto. Debido a su geometría, el momento dipolar resultante de los
momentos dipolares de los enlaces (suma vectorial de ellos) es mayor de cero, por...