I85PREP
⌘ K
Catalonia PAU Chemistry study materials
Catalonia PAU Chemistry study resources

Catalonia PAU Chemistry practice questions

One question at a time. Build your Catalonia PAU Chemistry understanding.

First 50 of 200 questions. Each one lists the choices, the correct answer, and an explanation. The checker at the top of this page saves progress in this browser when it is available.

Continue in the practice tool above to load more questions, 50 at a time.

Question 1Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

¿Cuál es la configuración electrónica correcta del ion Cl⁻ (Z = 17) en su estado fundamental?

  1. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴
  2. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ Correct answer.
  3. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
  4. 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ 3p⁶

Explanation

El cloro neutro tiene 17 electrones (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵) y el anión Cl⁻ gana un electrón, alcanzando 18 y completando el subnivel 3p. La configuración resultante es isoelectrónica con el argón.

Question 2Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

Dos isótopos de un mismo elemento se diferencian en:

  1. el número de neutrones Correct answer.
  2. el número de protones
  3. la carga nuclear efectiva
  4. el número de electrones de valencia

Explanation

Los isótopos de un elemento comparten el mismo número atómico (protones) pero difieren en el número de neutrones, lo que cambia el número másico. Por ello tienen propiedades químicas casi idénticas pero masas distintas.

Question 3Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

¿Cuántos electrones como máximo puede alojar el conjunto de orbitales 3d?

  1. 2
  2. 14
  3. 10 Correct answer.
  4. 6

Explanation

El subnivel 3d consta de cinco orbitales (m = −2, −1, 0, +1, +2) y cada orbital admite dos electrones con espines opuestos, según el principio de exclusión de Pauli. Por tanto, el máximo es diez electrones.

Question 4Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

¿Qué número cuántico determina la orientación espacial de un orbital?

  1. n
  2. m Correct answer.
  3. s
  4. l

Explanation

El número cuántico magnético m describe la orientación del orbital en el espacio y toma valores enteros desde −l hasta +l. El número de valores posibles de m coincide con el número de orbitales del subnivel.

Question 5Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

En un mismo periodo de la tabla periódica, al avanzar de izquierda a derecha, el radio atómico generalmente:

  1. disminuye porque aumenta la carga nuclear efectiva Correct answer.
  2. permanece constante porque el número de capas no cambia
  3. aumenta porque se añaden nuevas capas electrónicas
  4. aumenta porque hay más electrones

Explanation

A lo largo de un periodo los electrones se añaden a la misma capa, mientras que la carga nuclear aumenta y apantalla poco. La mayor carga nuclear efectiva atrae más los electrones y reduce el radio atómico.

Question 6Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

¿Cuál de las siguientes especies es isoelectrónica con el Ne (Z = 10)?

  1. F⁻ (Z = 9)
  2. Na⁺ (Z = 11)
  3. O²⁻ (Z = 8)
  4. Mg²⁺ (Z = 12) Correct answer.

Explanation

Mg²⁺ tiene 12 protones y ha perdido dos electrones, quedando con 10 electrones, igual que el neón. Son isoelectrónicas las especies con idéntico número de electrones.

Question 7Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

Según el principio de exclusión de Pauli, dos electrones del mismo átomo pueden tener iguales:

  1. n y l, pero distinto m
  2. los cuatro números cuánticos
  3. solo el número cuántico n
  4. n, l y m, pero distinto s Correct answer.

Explanation

El principio de exclusión prohíbe que dos electrones compartan los cuatro números cuánticos. Dos electrones pueden ocupar el mismo orbital (iguales n, l y m) siempre que difieran en el espín s.

Question 8Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

La energía de ionización aumenta al avanzar en un grupo de abajo hacia arriba porque:

  1. aumenta el número de capas electrónicas
  2. disminuye la carga nuclear
  3. el electrón externo está más cerca del núcleo y más atraído Correct answer.
  4. el electrón externo está más apantallado

Explanation

Al subir en un grupo disminuye el número de capas y el electrón externo se sitúa más cerca del núcleo, con menor apantallamiento. Esa mayor atracción exige más energía para arrancarlo.

Question 9Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

¿Cuál es la configuración electrónica del estado fundamental del Fe (Z = 26)?

  1. [Ar] 3d⁸
  2. [Ar] 4s² 3d⁶ Correct answer.
  3. [Ar] 4s¹ 3d⁷
  4. [Ar] 4s² 3d⁴ 4p²

Explanation

Tras el argón se llenan 4s y después 3d; el hierro suma seis electrones 3d a los dos 4s. La configuración [Ar] 4s² 3d⁶ respeta el orden de Aufbau y la regla de Hund.

Question 10Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

El número másico de un átomo indica:

  1. la suma de protones y electrones
  2. la suma de protones y neutrones Correct answer.
  3. el número de protones
  4. el número de electrones de valencia

Explanation

El número másico A es la suma de protones y neutrones del núcleo, es decir, el número de nucleones. Los electrones no contribuyen de forma significativa a la masa atómica.

Question 11Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

La primera energía de ionización del Mg es mayor que la del Na principalmente porque:

  1. el Mg tiene más capas electrónicas
  2. el Mg tiene mayor carga nuclear efectiva sobre su electrón externo Correct answer.
  3. el electrón externo del Mg está en un orbital p
  4. el Na tiene mayor número atómico

Explanation

El magnesio tiene un protón más que el sodio y su electrón externo permanece en la misma capa, de modo que la carga nuclear efectiva es mayor. Esa atracción más intensa eleva la energía necesaria para ionizarlo.

Question 12Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

¿Qué orbital es imposible según las reglas de los números cuánticos?

  1. 3d
  2. 2p
  3. 2d Correct answer.
  4. 4f

Explanation

Para un orbital d se requiere l = 2, y el número cuántico l solo puede tomar valores hasta n − 1. En el nivel n = 2 solo existen subniveles s (l = 0) y p (l = 1), por lo que 2d no puede existir.

Question 13Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

La afinidad electrónica del cloro es más favorable (más exotérmica) que la del flúor. La explicación más razonable es que:

  1. el flúor tiene menor electronegatividad que el cloro
  2. el cloro tiene mayor carga nuclear efectiva que el flúor
  3. el átomo de flúor es muy pequeño y la repulsión electrónica al añadir un electrón es mayor Correct answer.
  4. el cloro posee más capas y por ello atrae mejor los electrones

Explanation

En el flúor, con solo dos capas y un tamaño muy pequeño, el electrón entrante experimenta una fuerte repulsión interelectrónica que reduce la energía liberada. En el cloro el orbital receptor es mayor y la repulsión es menor.

Question 14Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

El cromo (Z = 24) presenta la configuración [Ar] 4s¹ 3d⁵ en lugar de [Ar] 4s² 3d⁴. Esta anomalía se explica porque:

  1. el subnivel 3d semilleno aporta estabilidad adicional y la diferencia energética con 4s es pequeña Correct answer.
  2. la regla de Hund exige dejar 4s con un solo electrón
  3. el cromo pierde un electrón para formar un catión estable
  4. el orbital 4s tiene siempre mayor energía que 3d en todos los elementos

Explanation

Una configuración con 3d semilleno y 4s semilleno ofrece un intercambio electrónico favorable que compensa la pequeña diferencia de energía entre ambos subniveles. Por eso el cromo adopta [Ar] 4s¹ 3d⁵.

Question 15Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

Para el ion Fe³⁺ (Z = 26), ¿cuál es la configuración electrónica en el estado fundamental?

  1. [Ar] 3d⁶
  2. [Ar] 3d⁵ Correct answer.
  3. [Ar] 4s¹ 3d⁴
  4. [Ar] 4s² 3d³

Explanation

En los cationes de metales de transición se pierden primero los electrones 4s y luego los 3d. El Fe³⁺ resulta de quitar dos electrones 4s y uno 3d al [Ar] 4s² 3d⁶, quedando [Ar] 3d⁵.

Question 16Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

¿Cuál de los siguientes conjuntos de números cuánticos (n, l, m, s) es válido para un electrón?

  1. (3, 1, −1, −½) Correct answer.
  2. (1, 0, 1, +½)
  3. (2, 1, 2, −½)
  4. (2, 2, 0, +½)

Explanation

Para n = 3 se permite l = 1; con l = 1, m puede valer −1, y el espín −½ es admisible. El conjunto (3, 1, −1, −½) cumple todas las restricciones cuánticas.

Question 17Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

La electronegatividad aumenta en general:

  1. hacia la derecha y hacia arriba en la tabla periódica Correct answer.
  2. hacia la izquierda y hacia arriba en la tabla periódica
  3. hacia la izquierda y hacia abajo en la tabla periódica
  4. hacia la derecha y hacia abajo en la tabla periódica

Explanation

La electronegatividad crece con la carga nuclear efectiva y con el pequeño tamaño atómico. Ambas condiciones se dan en la parte superior derecha de la tabla, salvo los gases nobles.

Question 18Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

Un elemento tiene la configuración electrónica externa ns² np⁴. ¿En qué grupo de la tabla periódica se sitúa?

  1. Grupo 12
  2. Grupo 16 Correct answer.
  3. Grupo 14
  4. Grupo 18

Explanation

La suma de los electrones de valencia ns² np⁴ es seis, lo que sitúa al elemento en el grupo 16 (calcógenos). Ejemplos son el oxígeno y el azufre.

Question 19Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

¿Qué especie tiene mayor radio atómico/ionico: Na, Na⁺ o Cl⁻?

  1. Na
  2. Na⁺
  3. Cl⁻ Correct answer.
  4. Las tres tienen el mismo radio

Explanation

El Cl⁻ ha ganado un electrón y su nube se expande por la menor carga nuclear efectiva por electrón, resultando mayor que el átomo neutro de cloro. Los cationes como Na⁺ son siempre más pequeños que su átomo neutro, y el Na neutro tiene tres capas frente a las dos de Na⁺.

Question 20Atomic structure and the periodic table (quantum model, electron configuration, periodic trends, isotopes)

El modelo mecanocuántico describe el electrón mediante orbitales. Un orbital atómico se define como:

  1. el nivel de energía ocupado por un par de electrones
  2. una región del espacio donde la probabilidad de encontrar el electrón es elevada Correct answer.
  3. una órbita circular bien definida alrededor del núcleo
  4. la trayectoria exacta seguida por el electrón

Explanation

En la mecánica cuántica no existen trayectorias definidas; el orbital es una función de onda cuya densidad de probabilidad indica dónde es más probable hallar al electrón. Esta interpretación supera el concepto de órbita del modelo de Bohr.

Question 21Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quants electrons de valència té un àtom de sofre (Z = 16) i quants en comparteix en una estructura de Lewis estable de H₂S?

  1. 6 electrons de valència; en comparteix 6
  2. 4 electrons de valència; en comparteix 4
  3. 6 electrons de valència; en comparteix 2 Correct answer.
  4. 8 electrons de valència; en comparteix 2

Explanation

El sofre pertany al grup 16, de manera que aporta 6 electrons de valència. En H₂S forma dos enllaços simples σ amb hidrogen i empra 2 d'aquests electrons, mentre que els altres 4 queden com a parells lliures.

Question 22Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quin parell descriu correctament la geometria molecular de l'NH₃ segons la TRPECV i la seva hibridació al nitrogen?

  1. Piramidal trigonal; hibridació sp²
  2. Angular; hibridació sp²
  3. Tetraèdrica; hibridació sp³
  4. Piramidal trigonal; hibridació sp³ Correct answer.

Explanation

El nitrogen té tres enllaços σ i un parell lliure, és a dir, quatre dominis electrònics que s'orienten cap als vèrtexs d'un tetraedre. La forma molecular, que només considera els àtoms, és piramidal trigonal, i l'àtom central presenta hibridació sp³.

Question 23Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina d'aquestes molècules és apolar tot i contenir enllaços polars?

  1. CCl₄ Correct answer.
  2. H₂O
  3. HCl
  4. NH₃

Explanation

El CCl₄ té quatre enllaços C–Cl polars, però la seva geometria tetraèdrica fa que els quatre moments dipolars es cancel·lin vectorialment. El resultat és una molècula globalment apolar malgrat tenir enllaços polars.

Question 24Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quin tipus de força intermolecular predomina entre molècules de CH₄ en estat líquid?

  1. Enllaç d'hidrogen
  2. Atraccions ió-dipol
  3. Forces de dispersió de London Correct answer.
  4. Atraccions dipol-dipol

Explanation

El metà és una molècula apolar i no té enllaços C–H polaritzats de manera que generin un dipol permanent. Les úniques forces atractives entre molècules de CH₄ són les de dispersió de London, que sorgeixen de dipols instantanis.

Question 25Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quin sòlid és un bon conductor elèctric en estat sòlid i també té un punt de fusió molt elevat?

  1. Clorur de sodi
  2. Diòxid de silici
  3. Coure metàl·lic Correct answer.
  4. Sucre (sacarosa)

Explanation

Els metalls com el coure tenen electrons deslocalitzats que es mouen lliurement per tota l'estructura, de manera que condueixen en estat sòlid. A més, l'enllaç metàl·lic és fort i dóna punts de fusió elevats.

Question 26Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quants parells lliures hi ha sobre l'àtom central d'una molècula d'aigua segons la seva estructura de Lewis?

  1. Dos Correct answer.
  2. Un
  3. Tres
  4. Cap

Explanation

L'oxigen té 6 electrons de valència i en comparteix 2 en els dos enllaços O–H. Els 4 electrons restants formen dos parells lliures, que expliquen la geometria angular de la molècula.

Question 27Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quin enllaç presenta major polaritat, mesurada per la diferència d'electronegativitat?

  1. H–H
  2. C–H
  3. Cl–Cl
  4. O–H Correct answer.

Explanation

La polaritat d'un enllaç augmenta amb la diferència d'electronegativitat entre els àtoms. L'oxigen és molt més electronegatiu que l'hidrogen, mentre que els enllaços H–H i Cl–Cl són homogenis i el C–H té una diferència petita.

Question 28Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina geometria molecular correspon a una espècie AX₄E₁, amb quatre enllaços i un parell lliure sobre l'àtom central?

  1. Tetraèdrica
  2. Piramidal de base quadrada Correct answer.
  3. Veure de balances
  4. Bipiramidal trigonal

Explanation

Amb cinc dominis electrònics la distribució és bipiramidal trigonal; el parell lliure ocupa una posició equatorial per minimitzar la repulsió, i la forma molecular resultant és una piràmide de base quadrada, com a l'IF₄⁺.

Question 29Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina hibridació presenta l'àtom de carboni del grup funcional dels alquens (enllaç doble C=C)?

  1. sp
  2. sp² Correct answer.
  3. sp³d
  4. sp³

Explanation

Cada carboni del doble enllaç té tres dominis electrònics (dos enllaços σ i un enllaç π), que s'orienten en un pla. Aquesta distribució correspon a una hibridació sp² amb angles propers a 120°.

Question 30Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Ordena les forces intermoleculars segons la seva intensitat habitual, de més feble a més forta, en molècules de massa molar semblant.

  1. Enllaç d'hidrogen < dispersió de London < dipol-dipol
  2. Dispersió de London < enllaç d'hidrogen < dipol-dipol
  3. Dipol-dipol < enllaç d'hidrogen < dispersió de London
  4. Dispersió de London < dipol-dipol < enllaç d'hidrogen Correct answer.

Explanation

Per a molècules de mida comparable, les forces de dispersió solen ser les més febles, les dipol-dipol són intermèdies i l'enllaç d'hidrogen és la interacció més forta de les tres. Aquesta escala explica, per exemple, els punts d'ebullició anormalment alts de l'aigua i l'amoniac.

Question 31Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Per què el punt d'ebullició de l'aigua (100 °C) és molt més alt que el del sulfur d'hidrogen (aproximadament -60 °C), si ambdós tenen geometria angular?

  1. Perquè el H₂S és una molècula lineal
  2. Perquè l'enllaç O–H és covalent i el S–H és iònic
  3. Perquè l'aigua forma enllaços d'hidrogen i el H₂S no Correct answer.
  4. Perquè la massa molar de l'aigua és més gran

Explanation

L'oxigen és molt electronegatiu i petit, de manera que les molècules d'aigua estableixen enllaços d'hidrogen entre elles. El sofre és menys electronegatiu i més gran, i el H₂S només presenta forces dipol-dipol i de dispersió, molt més febles.

Question 32Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina estructura de Lewis compleix l'octet per a tots els àtoms en l'ió nitrat, NO₃⁻?

  1. Tres enllaços simples N–O amb el nitrogen sense octet
  2. Tres enllaços dobles N=O sense càrregues formals
  3. Un enllaç doble N=O i dos enllaços simples N–O, amb càrrega formal negativa en un oxigen Correct answer.
  4. Un enllaç doble N=O i dos enllaços simples N–O, amb la càrrega negativa sobre el nitrogen

Explanation

Amb 24 electrons de valència, la millor estructura de Lewis té un enllaç doble i dos de simples; el nitrogen queda amb vuit electrons i un dels oxígens suporta la càrrega formal -1. Les tres formes ressonants equivalents descriuen l'ió real.

Question 33Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quin tipus de sòlid és el diamant i quina propietat explica el seu punt de fusió extremadament alt?

  1. Sòlid metàl·lic; electrons deslocalitzats
  2. Sòlid covalent atòmic; xarxa tridimensional d'enllaços covalents forts Correct answer.
  3. Sòlid iònic; atraccions electrostàtiques
  4. Sòlid molecular; forces de dispersió

Explanation

El diamant és una xarxa covalent tridimensional en què cada carboni s'uneix a quatre veïns amb enllaços sp³. Per fondre'l cal trencar enllaços covalents en tota la xarxa, cosa que explica el seu punt de fusió molt elevat i la seva duresa.

Question 34Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina espècie isoelectrònica amb el neó presenta una geometria lineal?

  1. H₂O
  2. NH₄⁺
  3. CO₂ Correct answer.
  4. SO₂

Explanation

El CO₂ té 22 electrons de valència, igual que el neó, i el carboni central té dos dominis electrònics sense parells lliures. Aquesta distribució dóna una geometria lineal amb enllaços dobles.

Question 35Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina afirmació descriu correctament la relació entre la forma d'una molècula i el seu moment dipolar?

  1. Una molècula amb enllaços polars sempre és polar
  2. Una molècula amb geometria simètrica pot ser apolar encara que els enllaços siguin polars Correct answer.
  3. El moment dipolar depèn només de la massa molar
  4. Una molècula lineal amb dos enllaços polars idèntics oposats és sempre polar

Explanation

El moment dipolar total és la suma vectorial dels moments de cada enllaç. Si la geometria és simètrica, com al CO₂ o al BF₃, els vectors es cancel·len i la molècula resulta apolar malgrat tenir enllaços polars.

Question 36Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

En l'ió amoni, NH₄⁺, quin és l'angle d'enllaç aproximat H–N–H i per què?

  1. 90°, perquè el nitrogen té dos parells lliures
  2. 109,5°, perquè la hibridació és sp³ amb quatre dominis equivalents Correct answer.
  3. 120°, perquè la hibridació és sp²
  4. 180°, perquè la molècula és lineal

Explanation

El nitrogen de l'NH₄⁺ forma quatre enllaços σ i no conserva parells lliures, de manera que hi ha quatre dominis electrònics equivalents. La hibridació és sp³ i la geometria tetraèdrica, amb angles propers a 109,5°.

Question 37Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quin factor explica millor que el punt d'ebullició del butà (C₄H₁₀) sigui superior al de l'età (C₂H₆)?

  1. L'augment de la polaritat de la molècula
  2. L'augment de la superfície de contacte i de les forces de dispersió Correct answer.
  3. La disminució de la massa molar
  4. L'aparició d'enllaços d'hidrogen

Explanation

Ambdós són alcans apolars i les seves interaccions són de dispersió. En augmentar la cadena carbonada creix la massa molar i la superfície de contacte, de manera que les forces de London es fan més intenses i el punt d'ebullició puja.

Question 38Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina descripció correspon a l'estructura del clorur de sodi sòlid?

  1. Cadenes de NaCl unides per enllaços d'hidrogen
  2. Molècules discretes de NaCl unides per forces de dispersió
  3. Una xarxa covalent amb enllaços Na–Cl direccionals
  4. Una xarxa iònica tridimensional on cada ió està envoltat per sis ions de càrrega oposada Correct answer.

Explanation

El NaCl és un compost iònic que forma una xarxa cristal·lina cúbica de cares centrades. Cada Na⁺ està coordinat per sis Cl⁻ i cada Cl⁻ per sis Na⁺, i les atraccions electrostàtiques mantenen la xarxa unida.

Question 39Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina molècula presenta un àtom central amb hibridació sp i geometria lineal?

  1. BF₃
  2. HCN Correct answer.
  3. H₂S
  4. CH₄

Explanation

Al HCN el carboni té dos dominis electrònics (un enllaç simple i un triple), cosa que correspon a hibridació sp i a una disposició lineal de H–C≡N.

Question 40Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

En comparar HF, HCl, HBr i HI, quin ordre de punts d'ebullició és correcte?

  1. HBr < HI < HF < HCl
  2. HF < HCl < HBr < HI Correct answer.
  3. HCl < HF < HBr < HI
  4. HI < HBr < HCl < HF

Explanation

En els halurs d'hidrogen, la massa molar i la polaritzabilitat augmenten de HF a HI, i també ho fan les forces de dispersió. Tot i que el HF forma enllaços d'hidrogen, la diferència no compensa la tendència creixent, de manera que el punt d'ebullició puja de HF a HI.

Question 41Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina estructura de Lewis és més coherent per al sulfur de carboni, CS₂, i quina geometria en resulta?

  1. Un enllaç triple C≡S i un de simple C–S; geometria lineal
  2. Dos enllaços dobles C=S; geometria angular de 120°
  3. Dos enllaços dobles C=S; geometria lineal amb angles de 180° Correct answer.
  4. Dos enllaços simples C–S amb càrregues formals; geometria angular

Explanation

El CS₂ té 16 electrons de valència i cada carboni o sofre queda amb l'octet complet amb dos enllaços dobles. El carboni té dos dominis electrònics sense parells lliures, de manera que la geometria és lineal amb angles de 180°.

Question 42Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Per què el punt de fusió del MgO és molt superior al del NaCl, si ambdós són sòlids iònics?

  1. Perquè el MgO té enllaços covalents en lloc d'iònics
  2. Perquè els ions Mg²⁺ i O²⁻ tenen càrregues més grans i radis més petits, fet que augmenta l'energia reticular Correct answer.
  3. Perquè el MgO és un sòlid molecular
  4. Perquè el NaCl té una xarxa metàl·lica

Explanation

L'energia reticular augmenta amb el producte de les càrregues i disminueix amb la distància entre ions. Els ions Mg²⁺ i O²⁻ tenen càrregues dobles i radis menors que Na⁺ i Cl⁻, de manera que la xarxa del MgO és molt més forta i el seu punt de fusió, molt més alt.

Question 43Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quina espècie presenta una geometria de balancí (veure de balances) segons la TRPECV?

  1. BF₃
  2. SiF₄
  3. XeF₄
  4. SF₄ Correct answer.

Explanation

El SF₄ té cinc dominis electrònics al voltant del sofre: quatre enllaços i un parell lliure. El parell lliure ocupa una posició equatorial de la bipiràmide trigonal i la forma molecular resultant és de balancí.

Question 44Chemical bonding and intermolecular forces (Lewis structures, VSEPR geometry, hybridization, polarity, properties of solids)

Quin conjunt de propietats correspon a un sòlid covalent atòmic com el carbur de silici (SiC)?

  1. Conductora en estat sòlid i mal·leable
  2. Punt de fusió molt alt, molt dura i insoluble en dissolvents moleculars Correct answer.
  3. Punt de fusió baix, tova i soluble en aigua
  4. Formada per molècules discretes unides per forces de London

Explanation

El SiC és una xarxa covalent tridimensional en què tots els àtoms estan units per enllaços covalents forts. Per això té un punt de fusió molt alt, és molt dur i no es dissol en dissolvents moleculars, perquè no hi ha molècules individuals.

Question 45States of matter and properties of substances (gases and the ideal gas law, phase changes, phase diagrams, solubility, colligative properties)

En una mescla gasosa ideal a 300 K, la pressió parcial de l'oxigen és 0,21 atm i la de nitrogen 0,79 atm. Quina és la pressió total de la mescla?

  1. 0,79 atm
  2. 0,21 atm
  3. 0,58 atm
  4. 1,00 atm Correct answer.

Explanation

La llei de Dalton estableix que la pressió total d'una mescla de gasos ideals és la suma de les pressions parcials de cada component. Per tant, 0,21 atm + 0,79 atm = 1,00 atm.

Question 46States of matter and properties of substances (gases and the ideal gas law, phase changes, phase diagrams, solubility, colligative properties)

Quin volum ocupa 1 mol de gas ideal en condicions estàndard (0 °C i 1 atm), aproximadament?

  1. 2,24 L
  2. 22,4 L Correct answer.
  3. 44,8 L
  4. 11,2 L

Explanation

En condicions estàndard, el volum molar d'un gas ideal és aproximadament 22,4 L per mol, obtingut de V = nRT/P amb T = 273 K. Aquest valor és una referència clàssica de la química de gasos.

Question 47States of matter and properties of substances (gases and the ideal gas law, phase changes, phase diagrams, solubility, colligative properties)

En escalfar un líquid en un recipient obert, la temperatura s'estabilitza durant l'ebullició. Quina afirmació explica correctament aquest fet?

  1. La calor subministrada s'utilitza per trencar interaccions entre molècules i canviar de fase Correct answer.
  2. La capacitat calorífica del líquid es fa zero durant l'ebullició
  3. La pressió de vapor disminueix a mesura que augmenta la temperatura
  4. La calor subministrada augmenta la temperatura de les molècules de vapor

Explanation

Durant un canvi de fase a pressió constant, l'energia subministrada es consumeix en vèncer les forces intermoleculars, no en augmentar l'energia cinètica mitjana. Per això la temperatura roman constant fins que tot el líquid s'ha vaporitzat.

Question 48States of matter and properties of substances (gases and the ideal gas law, phase changes, phase diagrams, solubility, colligative properties)

Quina propietat col·ligativa depèn del nombre de partícules de solut i no de la seva naturalesa?

  1. Color de la dissolució
  2. Conductivitat elèctrica
  3. Densitat del solut pur
  4. Descens crioscòpic Correct answer.

Explanation

Les propietats col·ligatives, com el descens crioscòpic, depenen del nombre de partícules de solut presents en la dissolució. La seva magnitud és proporcional a la molalitat total de partícules.

Question 49States of matter and properties of substances (gases and the ideal gas law, phase changes, phase diagrams, solubility, colligative properties)

En un diagrama de fases, quin punt representa les condicions en què coexisteixen en equilibri les fases sòlida, líquida i gasosa?

  1. El punt d'ebullició normal
  2. El punt de fusió a 1 atm
  3. El punt crític
  4. El punt triple Correct answer.

Explanation

El punt triple és la combinació única de pressió i temperatura en què les tres fases coexisteixen en equilibri. El punt crític, en canvi, marca el límit del comportament líquid-gas.

Question 50States of matter and properties of substances (gases and the ideal gas law, phase changes, phase diagrams, solubility, colligative properties)

Quin volum ocupa 2,0 mol de gas ideal a 27 °C i 2,0 atm? (R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹)

  1. 24,6 L Correct answer.
  2. 12,3 L
  3. 6,15 L
  4. 49,2 L

Explanation

Apliquem V = nRT/P amb T = 300 K: V = (2,0 × 0,082 × 300)/2,0 = 24,6 L. Cal recordar convertir la temperatura a kelvin abans de substituir.