Exámen de Química Inorgánica. Grupo B JunioParcial 1º

1. Considerar la molécula-ión carbonato y determinar:a) la estructura de Lewis, el símbolo y el nombre de sus elementos de simetría y su grupo puntual,b) el símbolo de todas las operaciones de simetría independientes y agrupadas por clases,c) representar y establecer la simetría de los TASO px1-px2+px3 (orbitales en la dirección del enlace con el átomo central) y pz1-pz3 (orbitales en la dirección del eje z), d) ¿cuál es la máxima degeneración posible en los orbitales de dicha molécula?, ¿qué orbitales del átomo central contribuyen a un orbital molecular que tenga dicha degeneración ?, ye) construir el diagrama de orbitales moleculares, calcular el orden de enlace y representar el esquema de los orbitales HOMO y LUMO, indicando su localización preferente.DATOS.Energía orbitales atómicos (x 103 cm-1) 2s 2pCarbono 157 86Oxígeno 261 128

(1 punto)

2. a) Clasificar a las siguientes sustancias como ácidos o bases: Co2+, Te(OH)6 (en HCl), P(CH3)3, SnCl2, Ti4+ y F-.Formar una pareja ácido-base duros y otra ácido-base blandos y discutir la naturaleza del enlace que se estableceentre ellos.b) ¿Cuál o cuáles de las siguientes especies desproporciona?

O2 H2O2 H2O Tl3+ Tl+ Tl +0.7 +1.76 +1.25 -0.34

En el caso/s afirmativo/s escribir la ecuación correspondiente, ajustarla y calcular el potencial.c) ¿Podría oxidar el H2O2(ac) a las disoluciones de Tl+

(ac)? En caso afirmativo, escribir la reacción, ajustarla ycalcular el potencial, señalando si la reacción sería rápida en condiciones estándar.(1 punto)

3. a) Poner un ejemplo de un hidruro que sea: i- básico y reductor, ii- básico y no reductor, iii- ácido de Brönstedy iv- ácido de Lewis.b) Señalar dos procedimientos que permitan sintetizar trióxido de xenón y describir su estructura y su reactividad.(1 punto)

4. a) Describir el método más apropiado para preparar los haluros de hidrógeno HX (X=F, Cl, Br, I) ¿Cómo varíala acidez de sus disoluciones acuosas?b) Discutir la naturaleza del enlace en las combinaciones binarias de los halógenos con el oxígeno. Elegir unacombinación de flúor y otra de cloro y comentar su síntesis y su reactividad.(1 punto)

Parcial 2º5. a) Describir la síntesis, estructura y reactividad del dióxido de azufre.b) Formular y describir la estructura de los haluros de nitrógeno y fósforo que conozcáis. Describir algunosaspectos de la reactividad de al menos tres de ellos.c) Explicar el mecanismo a través del cual se cree que cationes de metales de transición como Fe3+catalizan la descomposición del peróxido de hidrógeno. (1 punto)

6. a) Escribir la ecuación de oxidación de la hidracina a nitrógeno en medio ácido y en medio básico. ¿En qué

medio es mejor reductora la hidracina y por qué?b) Describir las características estructurales de las siliconas y discuta su preparación.c) Escribir, justificando su fundamento, las ecuaciones químicas para la reacción entre: (i) óxido dewolframio(VI) y dihidrógeno; (ii) tetrafluoruro de azufre para dar dióxido de azufre; (iii) hidrogenosulfito de sodio y dióxido de sodio; (iv) calentamiento de carbonato de potasio.(1 punto)

7. a) ¿Por qué la suma de los radios covalentes de boro y flúor vale 1,52 Å pero la distancia B-F obtenidaexperimentalmente por difracción de rayos X en el trifluoruro de Boro es de 1,31 Å?b) Justificar que PbI4 es un oxidante mientras que TlI3 es perfectamente estable.c) Señalar qué tipos de ligandos se suelen usar para acomplejar iones alcalinos y alcalino-térreos, explicando lasrazones que apoyan esta elección.(1 punto)

8. Decir si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones, razonando la respuesta. En los casos en que seanfalsas, corregirlas de manera que sean lo más informativas posible:a) En disolución acuosa el ácido bórico se comporta como un ácido fuerte.b) El cloruro de berilio es un compuesto iónico que cristaliza adoptando la red de la fluorita.c) El trióxido de wolframio es más oxidante que el de cromo.d) Al añadir OH–(ac) a una disolución acuosa que contiene Hg+ precipita Hg2(OH)2.(1 punto)

9. El ión [Mn(H2O)6]2+ presenta valores de 0 = 17800 cm–1 y de P = 25500 cm–1. ¿Será de alto o de bajo spin?¿Cuál será su comportamiento magnético? ¿Habrá contribución orbital? Calcular la energía de estabilizaciónproducida por el campo para el mencionado complejo. El valor de su energía de hidratación, ¿será mayor omenor del esperado?(1 punto)

10. De acuerdo con el diagrama de Ellingham adjunto, responder brevemente a lassiguientes cuestiones:

a) ¿Por qué la líneas correspondientes a C/CO, CO/CO2 y C/CO2 tenga pendientes

distintas?b) En el proceso pirometalúrgico se puede utilizar como reductor C o CO ¿Cuál deellos se podrá utilizar a T > 1000 K y cuál a T < 1000 K?

c) Determinar si el aluminio reduce al óxido de magnesio y, en su caso, a quétemperatura.

d) Determinar a qué temperatura el óxido de cobre descompondrá en suselementos.(1 punto)

11. Completar las siguientes reacciones y comentar brevemente su fundamento:a- CoCO3 CoI2 (anhidro) b- ClF SbF6- c- SO2 SO2Cl2

d- urea ácido sulfámico e- yodato yodo f- Ba(NO2)2HNO2 (ac)

g- Ca3(PO4)2 superfosfato h- EX4 EX2 (E=Ge, Sn, Pb)i- CaO carburo de cálcio j- KNO2 NO (seco)(1 punto)

12. Comparar razonadamente el carácter ácido-base y redox de los siguientes pares de sustancias:a) HCl(ac) y HI(ac),b) H2O2(ac) y H2O,c) BaO y óxido de vanadio(V),d) ácido sulfúrico y ácido nítrico, ye) carbonato de sodio e hidrógeno carbonato de sodio.(1 punto)

NOTAS.- Contestar separadamente a las cuestiones del primer y del segundo parcial.- Todos los alumnos deberán contestar a la cuestión 12.- Los alumnos que realicen el ejercicio completo no contestarán a las cuestiones 3 y 8.- Los alumnos que tengan pendiente el primer parcial deberán contestar solamente a los apartados

a, b, c, d y e de la cuestión 11.- Los alumnos que tengan pendiente el segundo parcial deberán contestar solamente a los apartados

f, g, h, i y j de la cuestión 11.