lunes, 7 de marzo de 2016

SOLUCIÓN EXAMEN TEORÍA 2ª EVALUACIÓN 1º BACHILLERATO

1.       Indica qué tipo de reacciones químicas son las siguientes: (ES 3.2.1: 1 punto todo bien, 1 fallo 0,5, 0 otro caso]
2HCl + Zn à H2 + ZnCl2                               3C + 4H2 à C3H8             CaCO3 à CaO + CO2      CH4 + 2O2 à CO2+2H2O

Por orden: Sustitución, Síntesis, Descomposición, Oxidación.

2.       Completa las siguientes reacciones entre un ácido y una base escribiendo los productos que se obtienen. (ES 3.3.1: 0,25 cada una de ellas]

HCl + NaOH à                NaCl + H2O                                                        HBr + KOH à   KBr + H2O
              
HNO3 + NaOH à NaNO3 + H2O                                                             H2SO4 + Ca(OH)2 à  CaSO4 + H2O


3.       ¿Qué factores intervienen en la velocidad de una reacción química? Cítalos y describe uno de ellos. (ES 3.1.2: 0,5 cita, 0,5 describe)
Entre otros factores, intervienen: el estado de agregación de los reactivos, la temperatura, el grado de división de los reactivos, la presencia de catalizadores.
La temperatura modifica la velocidad de las moléculas, de forma que a altas temperatura su movimiento es más rápido. Como una reacción química transcurre debido a los choques entre moléculas de reactivo, cuanto mayor es la velocidad de las moléculas, mayor es la probabilidad de que en el golpe de una molécula con otra se produzca la velocidad. Además ocurren más choques por minuto.


4.       En un laboratorio de química tenemos un vaso de precipitados que contiene HCl añadimos zinc metálico. Se genera hidrógeno molecular y dicloruro de cinc. Nos centramos en la reacción química y … [ES 4.1.1]

a.       ¿Cuál es el sistema termodinámico y cuáles los alrededores? [0,5]
b.      ¿Se trata de un sistema abierto, cerrado, o aislado? Explica tu respuesta. [0,5 explicación correcta]
El sistema termodinámico es el vaso de precipitados con los reactivos y los productos formados. Los alrededores es el resto del Universo.
Se trata de un sistema abierto porque puede intercambiar energía y materia con los alrededores.

5.       Indica cuáles de las siguientes magnitudes son funciones de estado y cuáles no. En este último caso indica por qué no lo son: calor, energía interna, entropía, Trabajo. [ES 4.1.1: respuesta correcta, 0.5 argumentación con términos científicos no ambiguos]
Son funciones de estado la entropía y la energía interna únicamente. En cambio el calor y el trabajo dependen del tipo de proceso en el que estén implicados, no sólo del punto de partida y del estado final. Por ejemplo el trabajo a presión constante no es la misma cantidad que el trabajo realizado a temperatura constante.


6.       Para la siguiente reacción química: [ES 4.4. 0,5 cada una de ellas y 0,5 si están argumentadas las respuestas]
a.       Indica si se trata de una reacción endotérmica o exotérmica.
b.      Dibuja el diagrama entálpico.
c.       Indica si aumenta o disminuye la entropía

2 KClO3 (s)  --> 2 KCl (s) + 3O2 (g)        ΔH= - 89, 5 kJ/mol  

                Se trata de una reacción exotérmica.
La entropía aumenta porque la materia aparece más dividida en productos, al haber 5 moléculas frente a 2 en reactivos. Además hay presencia de gases en productos, extremo que no había en reactivos.

7.       ¿Quién tiene un mayor contenido de entropía, el agua congelada, o el vapor de agua? ¿Por qué?[ES 4.6.1: respuesta correcta, 0.5 argumentación con términos científicos no ambiguos]
En un sólido las moléculas aparecen situadas en posiciones fijas, alrededor de las cuales sólo pueden vibrar. Sin embargo en el caso del gas las moléculas son libre de moverse, y lo hacen a gran velocidad alejadas unas de otras moviéndose en línea recta sin una dirección prefijada, al azar. Obviamente es más desordenado un gas que un sólido.

8.       En una reacción química la entropía puede aumentar o disminuir, sin embargo la dirección espontánea de los procesos en la Naturaleza es que la entropía aumente. Aquí hay aparentemente una contradicción, ¿qué es lo que está mal en esta afirmación, si es que hay algo mal? [ES 4.8.2 0.5 respuesta correcta, 0.5 argumentación con términos científicos no ambiguos]

No hay contradicción, porque la afirmación segunda afirma que en un proceso natural la entropía aumenta o permanece constante siempre, pero hay que tener en cuenta que el Universo se divide en Sistema y Alrededores. Puede ocurrir por tanto que en el sistema la entropía disminuya, pero que a la vez en los alrededores aumente con creces.


9.       Una reacción química, por ejemplo A+B à C+D, tiene una variación de entropía positiva y además es exotérmica. ¿Qué puedes afirmar sobre su espontaneidad? [0,5 correcto; 0,5 argumentación basada en principios químicos]
Planteamos la ecuación de la energía libre de Gibbs, cuya variación en los procesos espontáneos debe ser negativa.
ΔG=ΔH-TΔS
Al ser ΔH negativa, y como la variación de entropía es positiva, pero tiene delante un signo negativo que hace que el término TΔS sea también negativo, la suma de ambos, entalpía y entropía, dará siempre un valor negativo. Por tanto siempre será espontánea.

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