Galicia. Examen PAU resuelto de Quí­mica. Septiembre 2013

1.    Explicar razonadamente el efecto sobre el equilibrio: 

1.1.  Si se añade CO.

1.2.  Si se añade C.

1.3.  Si se eleva la temperatura.

1.4.  Si aumenta la presión.

1.1.  Para ver lo que ocurre con el equilibrio cuando variamos alguna de las condiciones del mismo vamos a basarnos en el principio de Le Chatelier, que dice que si en un sistema en equilibrio modificamos la presión, la temperatura, la concentración, etc., el sistema evolucionará en el sentido que tienda a oponerse a dicha modificación.

Para ver el efecto que tendrá el añadir algún reactivo o producto, vamos a escribir la constante de equilibrio de concentraciones, recordando que en la misma sólo entrarán a formar parte los compuestos que se encuentren en estado gas:

Así si añadimos una cierta cantidad de monóxido de carbono, como ésta se encuentra en el numerador, lo que ocurre es que estamos aumentando el cociente de reacción, con lo cual el equilibrio se desplazará hacia la izquierda para disminuir un poco la cantidad del numerador y aumentar, también un poco, la del denominador y volver a obtener el valor de la constante de equilibrio.

1.2.  Si se añade una cantidad de carbono, no afectará en absoluto al equilibrio, puesto que, como dijimos antes, las sustancias que no se encuentran en estado gas, no entran a formar parte de la constante de equilibrio y por consiguiente no afectan al mismo.

1.3.  Como la reacción es exotérmica  y por lo tanto tiende a desprender calor, si aumentamos la temperatura, el equilibrio se desplazará en el sentido en que absorba calor, es decir hacia los reactivos.

1.4.  Cuando se aumenta la presión, o se disminuye el volumen, se desplaza el equilibrio hacia dónde hay menos moles en fase gas. Eso lo miramos por el ajuste. En este caso en los productos hay dos moles, mientras que en los reactivos sólo uno en fase gas. Por lo tanto, el equilibrio se desplazará hacia la izquierda.

2.     

2.1.  Formule los siguientes compuestos: 1-cloro-2-buteno, ácido 2-pentenodioico, butanoato de etilo, etanoamida.

2.2.  ¿Cuáles de ellos presentan isomería cis-trans? Razone la respuesta.

2.1.  Las fórmulas de los compuestos serían:

1-cloro-2-buteno:           

ácido 2-pentenodioico:  

butanoato de etilo:         

etanoamida:                   

2.2.  Para presentar esta isomería la primera condición que deben cumplir es que tengan un doble enlace entre carbonos. Esto ya descarta los dos últimos compuestos formulados en el apartado anterior.

Cualquiera de los otros dos que quedan sí la presentan porque los átomos unidos a los carbonos del doble enlace pueden estar colocados hacia el mismo lado (cis) o alternados (trans). Los dos isómeros resultantes para cada uno de ellos sería: