Química, PAU 2026 de Cataluña: el examen extraordinario resuelto

El examen extraordinario de Química de la PAU de Cataluña de 2026, entero: los cuatro ejercicios tal como salieron, cada uno con la solución paso a paso de EducaIA de cada apartado, contrastada con la pauta oficial de corrección. Cuando nuestra respuesta no coincide del todo con la pauta, te decimos por qué. En el ejercicio 4 se elegían dos de los cuatro apartados: los tienes resueltos todos.

Examen en catalán (PDF)Examen en castellano (PDF)Pauta de corrección (PDF)Reutilizado según el aviso legal de la Generalitat

Qué entraba, en puntos

Los puntos de cada apartado, sumados por el tema del temario que pregunta. Lo que se elegía dentro del ejercicio 4 va aparte, rayado.

Instrucciones del examen El examen consta de CUATRO ejercicios obligatorios. Cada ejercicio vale 2,5 puntos. Realice los ejercicios 1, 2 y 3, y responda a TODAS las cuestiones correspondientes. En el ejercicio 4, responda a solo DOS de los cuatro apartados que se plantean. Si contesta más de dos, solo se valorarán los dos primeros.

Los ejercicios del examen

2026Convocatoria extraordinaria · Serie 2 · Ejercicio 1

2,5 puntosLa pauta redondea distintoTemas: Termoquímica y espontaneidad, Enlace químico y fuerzas intermoleculares
Enunciado oficial

Los fotocatalizadores son compuestos capaces de promover una reacción química al ser irradiados con luz y se aplican en campos tan diversos como la degradación de contaminantes, la producción de hidrógeno verde o la valorización de las emisiones de CO2\mathrm{CO_{2}}. Uno de los fotocatalizadores más populares utilizado en algunas de estas aplicaciones es el dióxido de titanio (TiO2\mathrm{TiO_{2}}), un semiconductor que absorbe radiación ultravioleta (UV).

1.1 El TiO2\mathrm{TiO_{2}} se puede obtener a través de la siguiente reacción: TiCl4(l)\mathrm{TiCl_{4}}\mathrm{(l)} + O2(g)\mathrm{O_{2}}\mathrm{(g)} →\rightarrow TiO2(s)\mathrm{TiO_{2}}\mathrm{(s)} + 2 Cl2(g)\mathrm{Cl_{2}}\mathrm{(g)} Calcule la variación de energía libre de Gibbs estándar de esta reacción a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C. Indique si se trata de un proceso espontáneo en condiciones estándar a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C, y determine en qué intervalo de temperaturas lo será, asumiendo que la entalpía y la entropía de la reacción no varían con la temperatura.

[1,25 puntos]

1.2 Algunos de los contaminantes que pueden ser degradados mediante la acción del dióxido de titanio bajo irradiación con luz UV son el diclorometano (CH2Cl2\mathrm{CH_{2}Cl_{2}}), el dibromometano (CH2Br2\mathrm{CH_{2}Br_{2}}) o el tetracloroeteno (C2Cl4\mathrm{C_{2}Cl_{4}}). Represente las estructuras de Lewis de estos tres compuestos organohalogenados y proponga cuál será su geometría según la teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (RPECV). En el caso del tetracloroeteno, diga cuál será la geometría alrededor de cada uno de los átomos de carbono de la molécula. Explique de manera justificada si el tetracloroeteno es un compuesto polar o no.

Datos: Números atómicos: Z(H)=1Z(\mathrm{H})=1; Z(C)=6Z(\mathrm{C})=6; Z(Cl)=17Z(\mathrm{Cl})=17; Z(Br)=35Z(\mathrm{Br})=35. Electronegatividad según la escala de Pauling: H = 2,202{,}20; C = 2,552{,}55; Cl = 3,163{,}16; Br = 2,962{,}96.

SustanciaTiCl4(l)\mathrm{TiCl_{4}}\mathrm{(l)}O2(g)\mathrm{O_{2}}\mathrm{(g)}TiO2(s)\mathrm{TiO_{2}}\mathrm{(s)}Cl2(g)\mathrm{Cl_{2}}\mathrm{(g)}
Entalpía estándar de formación a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C ΔHf∘\Delta H_f^\circ (kJ mol−1\mathrm{kJ\,mol^{-1}})−763,2-763{,}20,00{,}0−944,0-944{,}00,00{,}0
Entropía estándar absoluta a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C S∘S^\circ (J mol−1 K−1\mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}})+353,2+353{,}2+205,0+205{,}0+51,0+51{,}0+223,0+223{,}0

[1,25 puntos]

Hazlo en papel y compara paso a paso.

1.11,25 puntos

Planteamiento Calculamos entalpía y entropía de reacción por diferencia entre productos y reactivos. Después aplicamos Gibbs, manteniendo unidades coherentes.

  1. Sumamos las entalpías con sus coeficientes.

    ΔH∘\Delta H^\circ=(−944,0+2⋅0){}= (-944{,}0+2\cdot0)−(−763,2+0){}-(-763{,}2+0)=−180,8 kJ mol−1{}= -180{,}8\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}
  2. Hacemos lo mismo con las entropías absolutas.

    ΔS∘\Delta S^\circ=(51,0+2⋅223,0){}= (51{,}0+2\cdot223{,}0)−(353,2+205,0){}-(353{,}2+205{,}0)=−61,2 J mol−1 K−1{}= -61{,}2\,\mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}}
  3. Convertimos los grados Celsius a kelvin sin redondear. El término entrópico debe pasarse a kJ.

    T=25+273,15=298,15 KT=25+273{,}15=298{,}15\,\mathrm KΔG∘\Delta G^\circ=−180,8{}= -180{,}8−298,15(−0,0612){}-298{,}15(-0{,}0612)=−162,55 kJ mol−1{}= -162{,}55\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}
  4. Como entalpía y entropía son negativas, el proceso es favorable por debajo de la temperatura de cambio de signo. En la frontera no hay fuerza impulsora estándar.

    ΔG∘\Delta G^\circ<0  ⟺  T{}< 0\iff T<−180800−61,2{}< \frac{-180800}{-61{,}2}=2954,2 K{}= 2954{,}2\,\mathrm K

ResultadoΔG∘=−162,55 kJ mol−1\Delta G^\circ=-162{,}55\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}: espontánea a 25 °C. Intervalo: 0<T<2954,2 K0<T<2954{,}2\,\mathrm K, suponiendo constantes entalpía, entropía y fases.

La pauta oficial da: ΔH° = -180,8 kJ/mol; ΔS° = -61,2 J/(mol·K); ΔG° = -162,56 kJ/mol; espontánea a 25 °C y para T < 2954,2 K

1.21,25 puntos

Planteamiento Distribuimos los electrones de valencia en enlaces y pares libres; luego contamos dominios alrededor de cada carbono.

  1. CH₂Cl₂ y CH₂Br₂ tienen veinte electrones de valencia. C forma cuatro enlaces simples; cada halógeno tiene tres pares libres (figura).

    Ne=4+2+2⋅7=20N_e=4+2+2\cdot7=20
  2. Cuatro dominios enlazantes sin pares libres en C dan una distribución tetraédrica en ambas moléculas.

    AX4\mathrm{AX_4}
  3. C₂Cl₄ tiene un doble enlace entre carbonos y dos enlaces C–Cl por carbono. Cada Cl tiene tres pares libres. El doble enlace cuenta como un dominio.

    Cl2C=CCl2\mathrm{Cl_2C=CCl_2}Ne=2⋅4+4⋅7=36N_e=2\cdot4+4\cdot7=36AX3\mathrm{AX_3}
  4. La geometría plana y simétrica del tetracloroeteno cancela los dipolos C–Cl aunque cada enlace sea polar.

    ∑μ⃗enlace=0⃗\sum\vec\mu_{enlace}=\vec0

ResultadoCH₂Cl₂ y CH₂Br₂: tetraédricas. C₂Cl₄: trigonal plana alrededor de cada C; molécula apolar. En todos los casos, cada Cl o Br conserva tres pares libres.

La pauta oficial da: CH₂Cl₂ y CH₂Br₂: tetraédricas; C₂Cl₄: plana triangular alrededor de cada C, apolar

Estructuras de Lewis. CH₂X₂ (X = Cl o Br): carbono central con dos H y dos X unidos por enlaces simples; cada X tiene tres pares solitarios. C₂Cl₄: dos carbonos unidos por un doble enlace, cada uno con dos Cl; cada Cl tiene tres pares solitarios.

Enunciado: Generalitat de Catalunya, Consell Interuniversitari de Catalunya, Oficina d’Accés a la Universitat. PAU de Química 2026, convocatoria extraordinaria. La imagen es el examen oficial tal cual; el texto lo reproduce con las fórmulas reescritas. Consultado el 21 de octubre de 2026; el documento no declara fecha de última actualización.

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2026Convocatoria extraordinaria · Serie 2 · Ejercicio 2

2,5 puntosCoincide con la pautaTemas: Reacciones redox y electroquímica, Equilibrio químico
Enunciado oficial

Las personas con deficiencia de hierro y vitaminas, como los adolescentes en crecimiento, las mujeres embarazadas o los atletas, a menudo tienen que tomar comprimidos multivitamínicos con hierro y vitaminas de los grupos B y C para ayudar a reducir el cansancio y la fatiga, promover la formación de glóbulos rojos y mejorar el metabolismo. La determinación cuantitativa de hierro en estos comprimidos se puede realizar mediante la reacción redox del ion Fe2+\mathrm{Fe}^{2+} con una solución de Ce4+\mathrm{Ce}^{4+} de concentración conocida.

2.1 Escriba la reacción redox entre los iones Fe2+\mathrm{Fe}^{2+} y Ce4+\mathrm{Ce}^{4+} y justifique cuál de esos reactivos es el reductor y cuál es el oxidante. Determine si esta reacción tiene lugar de forma espontánea en condiciones estándar a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C. Justifique la respuesta.

[1,25 puntos]

2.2 El ion Fe2+\mathrm{Fe}^{2+} forma una sal insoluble con el anión sulfuro, de manera análoga a lo que sucede con otros iones de metales de transición como los iones Pb2+\mathrm{Pb}^{2+}, Ag+\mathrm{Ag}^{+} o Cu2+\mathrm{Cu}^{2+}. Calcule la solubilidad del sulfuro de hierro(II) en agua a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C. Explique de manera razonada si la adición de alguna de las siguientes sales solubles en agua permitiría aumentar la solubilidad del sulfuro de hierro(II): a) Na2S\mathrm{Na_{2}S} y b) AgNO3\mathrm{AgNO_{3}}.

Datos: Potenciales estándar de reducción a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C: E∘(Fe3+/Fe2+)E^\circ(\mathrm{Fe}^{3+}/\mathrm{Fe}^{2+}) = 0,77 V0{,}77\,\mathrm{V}; E∘(Ce4+/Ce3+)E^\circ(\mathrm{Ce}^{4+}/\mathrm{Ce}^{3+}) = 1,44 V1{,}44\,\mathrm{V}. Productos de solubilidad a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C: KpsK_{ps}(FeS\mathrm{FeS}) = 8,00⋅10−198{,}00\cdot10^{-19}; KpsK_{ps}(Ag2S\mathrm{Ag_{2}S}) = 8,00⋅10−518{,}00\cdot10^{-51}.

[1,25 puntos]

Hazlo en papel y compara paso a paso.

2.11,25 puntos

Planteamiento El hierro(II) puede ceder un electrón al cerio(IV). Sumamos las semirreacciones y comparamos los potenciales estándar de reducción.

  1. Fe²⁺ pierde un electrón y actúa como reductor; Ce⁴⁺ lo gana y actúa como oxidante.

    Fe2+→Fe3++e−\mathrm{Fe^{2+}\rightarrow Fe^{3+}+e^-}Ce4++e−→Ce3+\mathrm{Ce^{4+}+e^-\rightarrow Ce^{3+}}
  2. Al sumar, el electrón se cancela y la carga total es la misma en ambos miembros.

    Fe2++Ce4+\mathrm{Fe^{2+}+Ce^{4+}}→Fe3++Ce3+{}\rightarrow \mathrm{Fe^{3+}+Ce^{3+}}
  3. El potencial positivo implica una energía libre estándar negativa.

    E∘E^\circ=ECe4+/Ce3+∘{}= E^\circ_{\mathrm{Ce^{4+}/Ce^{3+}}}−EFe3+/Fe2+∘{}-E^\circ_{\mathrm{Fe^{3+}/Fe^{2+}}}=1,44−0,77{}= 1{,}44-0{,}77=0,67 V{}= 0{,}67\,\mathrm V>0{}> 0

ResultadoFe²⁺ es el reductor y Ce⁴⁺ el oxidante. E∘=0,67 VE^\circ=0{,}67\,\mathrm V; reacción espontánea en condiciones estándar.

La pauta oficial da: Reductor: Fe²⁺; oxidante: Ce⁴⁺; E° = 0,67 V > 0: espontánea

2.21,25 puntos

Planteamiento Relacionamos la solubilidad con el producto de solubilidad en el modelo de disociación 1:1. Para los aditivos, identificamos el ion común o la retirada de sulfuro.

  1. Cada mol de FeS disuelto produce un mol de cada ion. El cálculo del examen omite equilibrios ácido-base del sulfuro y actividades.

    FeS(s)⇌Fe2++S2−\mathrm{FeS(s)\rightleftharpoons Fe^{2+}+S^{2-}}Kps=s2K_{ps}=s^2
  2. Tomamos la raíz positiva.

    ss=8,00⋅10−19{}= \sqrt{8{,}00\cdot10^{-19}}=8,9443⋅10−10 mol L−1{}= 8{,}9443\cdot10^{-10}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}
  3. Na₂S aporta sulfuro, desplaza hacia el sólido y reduce la solubilidad. AgNO₃ aporta Ag⁺, que retira sulfuro como Ag₂S y favorece la disolución del FeS.

    2Ag++S2−→Ag2S(s)\mathrm{2Ag^++S^{2-}\rightarrow Ag_2S(s)}FeS(s)+2Ag+\mathrm{FeS(s)+2Ag^+}→Fe2++Ag2S(s){}\rightarrow \mathrm{Fe^{2+}+Ag_2S(s)}

Resultados=8,94⋅10−10 mol L−1s=8{,}94\cdot10^{-10}\,\mathrm{mol\,L^{-1}} en el modelo PAU. Na₂S disminuye la solubilidad; AgNO₃ la aumenta.

La pauta oficial da: s = 8,94 × 10⁻¹⁰ mol/L; con Na₂S la solubilidad disminuye; con AgNO₃ aumenta

Enunciado: Generalitat de Catalunya, Consell Interuniversitari de Catalunya, Oficina d’Accés a la Universitat. PAU de Química 2026, convocatoria extraordinaria. La imagen es el examen oficial tal cual; el texto lo reproduce con las fórmulas reescritas. Consultado el 21 de octubre de 2026; el documento no declara fecha de última actualización.

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2026Convocatoria extraordinaria · Serie 2 · Ejercicio 3

2,5 puntosCoincide con la pautaTemas: Ácidos y bases, Química orgánica
Enunciado oficial

El acetato de sodio o etanoato de sodio (CH3COONa\mathrm{CH_{3}COONa}) es uno de los conservantes alimentarios (etiquetado como E 262) más utilizados, ya que sirve para regular la acidez, potenciar el sabor y alargar la vida útil de los alimentos. Por estos motivos, es común encontrarlo como aditivo en varias salsas culinarias. La determinación de su concentración en estas salsas se puede realizar de forma directa mediante una valoración ácido-base.

3.1 Cuando el acetato de sodio se disuelve en agua, ¿se comporta como un ácido o como una base? Escriba la reacción que justifica su respuesta. En el laboratorio se dispone de soluciones patrón de ácido clorhídrico y de hidróxido de sodio de concentración conocida (0,010 M0{,}010\,\mathrm{M}), así como de naranja de metilo como indicador ácido-base, con un intervalo de viraje entre pH 3,13{,}1 y 4,04{,}0. ¿Cuál de estas soluciones patrón utilizaría para determinar la concentración de acetato de sodio en una salsa culinaria? Justifique la respuesta. Escriba la reacción de neutralización que tiene lugar en esta valoración ácido-base y explique de manera razonada si el pH en el punto de equivalencia será ácido, básico o neutro. ¿Sería correcto utilizar en la valoración el naranja de metilo como indicador? La valoración de 50 mL50\,\mathrm{mL} de una salsa culinaria consume 15,6 mL15{,}6\,\mathrm{mL} del patrón correspondiente. Calcule la concentración de acetato de sodio en esta salsa (en g L–1).

[1,25 puntos]

3.2 El siguiente gráfico corresponde a un espectro de absorbancia de infrarrojo (IR). De los tres picos marcados en el espectro, ¿cuál corresponde al de más energía? Calcule la frecuencia, la longitud de onda y la energía correspondientes a este pico. Utilizando los datos espectrales que se muestran, justifique si el espectro IR corresponde al acetato de sodio o a su producto de neutralización ácido-base.

Datos: Números atómicos: Z(H)=1Z(\mathrm{H})=1; Z(C)=6Z(\mathrm{C})=6; Z(O)=8Z(\mathrm{O})=8. Masas atómicas relativas: H = 1,01{,}0; C = 12,012{,}0; O = 16,016{,}0; Na = 23,023{,}0; Cl = 35,535{,}5. Constante de acidez del ácido acético a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C: KaK_a(CH3COOH\mathrm{CH_{3}COOH}) = 1,78⋅10−51{,}78\cdot10^{-5}. Velocidad de la luz en el vacío: c = 3,0⋅108 m s−13{,}0\cdot10^{8}\,\mathrm{m\,s^{-1}}. Constante de Planck: h = 6,63⋅10−34 J s6{,}63\cdot10^{-34}\,\mathrm{J\,s}. 1 nm1\,\mathrm{nm} = 10−9 m10^{-9}\,\mathrm{m}.

Datos espectroscópicos en la región del infrarrojo

EnlaceIntervalo de número de onda (cm−1\mathrm{cm^{-1}})
O−H\mathrm{O-H} (en grupos ácido carboxílico)3 550-2 500
C−H\mathrm{C-H}3 000-2 850
C=O\mathrm{C{=}O} (en grupos ácido carboxílico)1 800-1 650
C=O\mathrm{C{=}O} (en grupos ácido carboxílico desprotonados)1 610-1 550

[1,25 puntos]

Espectro IR con eje vertical Transmitància (%) de 0 a 100 en pasos de 20. Eje horizontal Nombre d’ona (cm⁻¹), decreciente de unas 3800 a 400 cm⁻¹, con etiquetas 3500, 3000, 2500, 2000, 1500, 1000 y 500. Se marcan mínimos de absorción en 3024, 1714 y 1294 cm⁻¹. Hay una banda ancha entre aproximadamente 3550 y 2500 cm⁻¹, que baja a unos 40 % de transmitancia, y mínimos estrechos intensos cerca de 1714 y 1294 cm⁻¹, próximos al 10 %. Existen otras bandas de la región de huella sin valores rotulados.

Hazlo en papel y compara paso a paso.

3.11,25 puntos

Planteamiento El acetato es la base conjugada de un ácido débil. Lo neutralizamos con el patrón ácido y obtenemos la concentración mediante la estequiometría.

  1. Na⁺ es espectador; el acetato genera OH⁻ en agua, de modo que elegimos HCl y no NaOH.

    CH3COO−\mathrm{CH_3COO^-}+H2O⇌CH3COOH{}+\mathrm{H_2O\rightleftharpoons CH_3COOH}+OH−{}+\mathrm{OH^-}
  2. La neutralización consume HCl y acetato en proporción uno a uno. En equivalencia queda ácido acético y el pH es ácido.

    CH3COONa+HCl\mathrm{CH_3COONa+HCl}→CH3COOH+NaCl{}\rightarrow \mathrm{CH_3COOH+NaCl}
  3. El naranja de metilo sirve porque vira en la zona ácida: el pH de equivalencia sale cerca de 3,71, dentro de su intervalo de viraje. Aun así, al valorar esta base débil el salto de pH es poco marcado y el punto final es poco preciso.

    cHAc,eqc_{\mathrm{HAc},eq}=0,010⋅0,01560,050+0,0156{}= \frac{0{,}010\cdot0{,}0156}{0{,}050+0{,}0156}Ka=x2ceq−x⇒pHeq≃3,71K_a=\frac{x^2}{c_{eq}-x}\Rightarrow\mathrm{pH}_{eq}\simeq3{,}71
  4. Multiplicamos los moles de HCl por la masa molar del acetato de sodio y dividimos por el volumen de salsa.

    MM=2⋅12+3⋅1+2⋅16+23{}= 2\cdot12+3\cdot1+2\cdot16+23=82 g mol−1{}= 82\,\mathrm{g\,mol^{-1}}cmc_m=0,010⋅0,0156⋅820,050{}= \frac{0{,}010\cdot0{,}0156\cdot82}{0{,}050}=0,25584 g L−1{}= 0{,}25584\,\mathrm{g\,L^{-1}}

ResultadoPatrón: HCl. Equivalencia ácida, pHeq≃3,71\mathrm{pH}_{eq}\simeq3{,}71. Naranja de metilo: sí, aunque el punto final es poco preciso. c=0,256 g L−1c=0{,}256\,\mathrm{g\,L^{-1}}.

La pauta oficial da: Base débil; patrón: HCl 0,010 mol/L; equivalencia ácida; naranja de metilo: sí sirve; 0,256 g/L

3.21,25 puntos

Planteamiento La energía de un fotón crece con el número de onda. Convertimos los centímetros inversos a metros inversos y comparamos las bandas con la tabla del examen.

  1. De los tres valores marcados, 3024 es el mayor y corresponde a la mayor energía.

    ν~\widetilde\nu=3024 cm−1{}= 3024\,\mathrm{cm^{-1}}=302400 m−1{}= 302400\,\mathrm{m^{-1}}
  2. El inverso del número de onda es la longitud de onda.

    λ\lambda=1302400{}= \frac1{302400}=3,3069⋅10−6 m{}= 3{,}3069\cdot10^{-6}\,\mathrm m
  3. La frecuencia es c dividida por la longitud de onda; la energía es h por la frecuencia.

    ν\nu=cν~{}= c\widetilde\nu=3,0⋅108⋅302400{}= 3{,}0\cdot10^8\cdot302400=9,072⋅1013 Hz{}= 9{,}072\cdot10^{13}\,\mathrm{Hz}E=hν=6,0147⋅10−20 JE=h\nu=6{,}0147\cdot10^{-20}\,\mathrm J
  4. La banda amplia del OH ácido y la del carbonilo a 1714 cm⁻¹ corresponden a COOH, no al carboxilato desprotonado. Es ácido acético. El dibujo usa transmitancia aunque el texto diga absorbancia: las absorciones son los mínimos de la curva.

    COOH:3550 ⁣ ⁣\mathrm{COOH}:3550\!\!− ⁣2500,  1800 ⁣ ⁣{}-\!2500,\;1800\!\!− ⁣1650 cm−1{}-\!1650\,\mathrm{cm^{-1}}

ResultadoBanda de 3024 cm−13024\,\mathrm{cm^{-1}}: λ=3,307⋅10−6 m\lambda=3{,}307\cdot10^{-6}\,\mathrm m, ν=9,072⋅1013 Hz\nu=9{,}072\cdot10^{13}\,\mathrm{Hz}, E=6,015⋅10−20 JE=6{,}015\cdot10^{-20}\,\mathrm J. El espectro es de ácido acético.

La pauta oficial da: 3024 cm⁻¹; λ = 3,307 × 10⁻⁶ m; ν = 9,072 × 10¹³ Hz; E = 6,015 × 10⁻²⁰ J; ácido acético

Enunciado: Generalitat de Catalunya, Consell Interuniversitari de Catalunya, Oficina d’Accés a la Universitat. PAU de Química 2026, convocatoria extraordinaria. La imagen es el examen oficial tal cual; el texto lo reproduce con las fórmulas reescritas. Consultado el 21 de octubre de 2026; el documento no declara fecha de última actualización.

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2026Convocatoria extraordinaria · Serie 2 · Ejercicio 4

2,5 puntosCoincide con la pautaTemas: Ácidos y bases, Cinética química, Reacciones redox y electroquímica, Química orgánica
Enunciado oficial

Responda solo a DOS de los cuatro apartados que se plantean (4.1, 4.2, 4.3 y 4.4). El uso de fertilizantes químicos es una práctica habitual en la agricultura moderna para aumentar el rendimiento de los cultivos. Uno de los más utilizados es el nitrato de amonio (NH4NO3\mathrm{NH_{4}NO_{3}}), que aporta nitrógeno en dos formas que las plantas pueden asimilar: el ion amonio (NH4+\mathrm{NH_{4}}^{+}) y el ion nitrato (NO3−\mathrm{NO_{3}}^{-}). Este compuesto es muy soluble en agua y, al disolverse, puede modificar el pH del suelo, y por lo tanto, afectar a la disponibilidad de los nutrientes minerales. Cuando se disuelve en agua, el nitrato de amonio se disocia completamente: NH4NO3(s)\mathrm{NH_{4}NO_{3}}\mathrm{(s)} →\rightarrow NH4+(ac)\mathrm{NH_{4}}^{+}\mathrm{(ac)} + NO3−(ac)\mathrm{NO_{3}}^{-}\mathrm{(ac)} Y el ion amonio formado se comporta como un ácido débil según el siguiente equilibrio: NH4+(ac)\mathrm{NH_{4}}^{+}\mathrm{(ac)} + H2O(l)\mathrm{H_{2}O}\mathrm{(l)} ⇌\rightleftharpoons NH3(ac)\mathrm{NH_{3}}\mathrm{(ac)} + H3O+(ac)\mathrm{H_{3}O}^{+}\mathrm{(ac)} KaK_a = 5,62⋅10−105{,}62\cdot10^{-10} a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C En los suelos agrícolas, el pH influye fuertemente en la disponibilidad de los nutrientes. Con valores de pH bajos, los iones Fe2+\mathrm{Fe}^{2+} y Mn2+\mathrm{Mn}^{2+} se vuelven más solubles, pero el fósforo (en forma de PO43−\mathrm{PO_{4}}^{3-}) queda retenido y se torna menos accesible para las plantas. Por otro lado, con valores de pH altos pasa lo contrario: el hierro se vuelve insoluble y menos accesible para las plantas, mientras que el fósforo se encuentra más disponible.

4.1 Determine las concentraciones (en molaridad) de todas las especies presentes en equilibrio (incluyendo los iones OH−\mathrm{OH}^{-}) en una muestra que contiene 14,25 g14{,}25\,\mathrm{g} de nitrato de amonio disueltos en 100,0 mL100{,}0\,\mathrm{mL} de agua a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C. Explique de manera razonada si la disolución resultante acidifica o alcaliniza el suelo y cómo esto puede afectar a la disponibilidad de hierro y de fósforo para las plantas.

[1,25 puntos]

4.2 En los suelos agrícolas, el ion amonio puede oxidarse a nitrato mediante la acción de varios microorganismos. Por ejemplo, las enzimas de las bacterias del género Nitrosomonas inician este proceso catalizando la formación de nitrito a partir de amonio: 2NH4+(ac)+3O2(g)→Nitrosomonas2NO2−(ac)+4H+(ac)+2H2O(l)\mathrm{2NH_4^+(ac)+3O_2(g)}\xrightarrow{\mathrm{Nitrosomonas}}\mathrm{2NO_2^-(ac)+4H^+(ac)+2H_2O(l)} Esta reacción es lenta y su velocidad depende de diversos factores ambientales. Explique de manera justificada qué efecto tendrán los siguientes factores sobre la velocidad de esta reacción: a) un aumento de la temperatura, en un rango que no afecte a la proliferación ni a la estabilidad de las bacterias de tipo Nitrosomonas; b) un aumento de la concentración de oxígeno al remover el terreno con un motocultor, y c) la acidificación del medio, que reduce la población de bacterias del género Nitrosomonas.

[1,25 puntos]

4.3 Los microorganismos que se encuentran en la tierra también pueden oxidar la materia orgánica que los rodea, y este fenómeno se puede utilizar para generar electricidad en las llamadas biopilas (o microbial fuel cells). Tal y como se muestra en la figura, en una biopila sencilla las bacterias del compartimento del ánodo descomponen compuestos orgánicos presentes en el suelo y generan electrones y protones. Los electrones se dirigen hacia el cátodo a través de un circuito externo, y generan corriente eléctrica, mientras que los protones atraviesan una membrana y alcanzan el cátodo, donde reaccionan con el oxígeno y forman agua.

Escriba la semirreacción que tiene lugar en el cátodo de la biopila. Si en una biopila se obtienen 0,25 A0{,}25\,\mathrm{A} de corriente de manera constante, calcule cuántos gramos de oxígeno se consumirán en el cátodo en 1 h de funcionamiento.

[1,25 puntos]

4.4 Cuando las biopilas se almacenan bajo tierra, algunos fenómenos ambientales pueden afectar a su rendimiento y a la estabilidad de la corriente eléctrica que suministran. Por este motivo, se tienen que proteger con una carcasa, que habitualmente se hace de polipropileno (o polipropeno, PP) o de un poliéster biodegradable de tipo polihidroxialcanoato (PHA). A partir de las estructuras de los monómeros utilizados para la síntesis del PP (propileno o propeno) y del PHA (ácido 3-hidroxibutanoico), dibuje las estructuras de estos polímeros. ¿Qué tipos de reacciones de polimerización conducen a la formación de PP y PHA? ¿La molécula de ácido 3-hidroxibutanoico es quiral? Justifique la respuesta. Dibuje los siguientes isómeros estructurales (o constitucionales) para el ácido 3-hidroxibutanoico: un isómero estructural de cadena y un isómero estructural de posición.

Datos: Números atómicos: Z(H)=1Z(\mathrm{H})=1; Z(C)=6Z(\mathrm{C})=6; Z(O)=8Z(\mathrm{O})=8. Masas atómicas relativas: H = 1,01{,}0; N = 14,014{,}0; O = 16,016{,}0. Constante de ionización del agua a 25 ∘C25\,{}^{\circ}\mathrm C: KwK_w = 1,0⋅10−141{,}0\cdot10^{-14}. Constante de Faraday: F = 96 500 C mol−196\,500\,\mathrm{C\,mol^{-1}}. 1 A1\,\mathrm{A} = 1 C s−11\,\mathrm{C\,s^{-1}}.

[1,25 puntos]

Esquema de biopila: dos compartimentos con líquido separados por una membrana vertical. A la izquierda, bacteria, H⁺ y electrodo negativo, rotulado Ànode; a la derecha, O₂ y electrodo positivo, rotulado Càtode. Los electrodos se unen por un cable externo superior. Una flecha horizontal interior atraviesa la membrana de izquierda a derecha, hacia el oxígeno. No se aportan valores numéricos.
Monómeros en representación esquelética: propileno, CH₃–CH=CH₂, a la izquierda; ácido 3-hidroxibutanoico, CH₃–CH(OH)–CH₂–COOH, a la derecha. El OH está unido al carbono 3 contando el carboxilo como carbono 1. No se indica configuración absoluta con cuñas o trazos.

Hazlo en papel y compara paso a paso.

4.11,25 puntos

Planteamiento Calculamos primero la concentración analítica y luego la disociación ácida del amonio. Adoptamos la aproximación del examen de volumen final igual a 100,0 mL.

  1. El nitrato de amonio se disocia por completo; el nitrato es espectador.

    MM=2⋅14+4⋅1+3⋅16{}= 2\cdot14+4\cdot1+3\cdot16=80 g mol−1{}= 80\,\mathrm{g\,mol^{-1}}c0c_0=14,2580⋅0,1000{}= \frac{14{,}25}{80\cdot0{,}1000}=1,7813 mol L−1{}= 1{,}7813\,\mathrm{mol\,L^{-1}}
  2. Planteamos la primera disociación sin redondear c₀. Despreciamos la contribución del agua al hidronio frente a la del ácido.

    NH4+\mathrm{NH_4^+}+H2O⇌NH3{}+\mathrm{H_2O\rightleftharpoons NH_3}+H3O+{}+\mathrm{H_3O^+}x21,7813−x=5,62⋅10−10\frac{x^2}{1{,}7813-x}=5{,}62\cdot10^{-10}
  3. La raíz positiva es la concentración de amoníaco y aproximadamente la de hidronio; el amonio restante es c₀−x.

    x=3,1639⋅10−5x=3{,}1639\cdot10^{-5}[NH4+]=1,7812mol L−1[\mathrm{NH_4^+}]=1{,}7812\quad\mathrm{mol\,L^{-1}}
  4. Usamos el producto iónico del agua para el hidróxido. El medio se acidifica: facilita el hierro y dificulta el fósforo, según el enunciado. El agua es el disolvente; su molaridad no se determina con los datos aportados.

    [OH−][\mathrm{OH^-}]=10−14x{}= \frac{10^{-14}}{x}=3,1606⋅10−10 mol L−1{}= 3{,}1606\cdot10^{-10}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}pH=−log⁡x=4,4998\mathrm{pH}=-\log x=4{,}4998

Resultado[NO3−][\mathrm{NO_3^-}]=[NH4+]≃1,78 mol L−1{}= [\mathrm{NH_4^+}]\simeq1{,}78\,\mathrm{mol\,L^{-1}}; [NH3]≃[H3O+][\mathrm{NH_3}]\simeq[\mathrm{H_3O^+}]=3,16⋅10−5 mol L−1{}= 3{,}16\cdot10^{-5}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}; [OH−][\mathrm{OH^-}]=3,16⋅10−10 mol L−1{}= 3{,}16\cdot10^{-10}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}. pH 4,504{,}50: acidifica; hierro más disponible y fósforo menos disponible.

La pauta oficial da: [NO₃⁻] = [NH₄⁺] ≈ 1,78 mol/L; [NH₃] = [H₃O⁺] = 3,16 × 10⁻⁵ mol/L; [OH⁻] = 3,16 × 10⁻¹⁰ mol/L; pH = 4,50; más hierro, menos fósforo

4.21,25 puntos

Planteamiento Relacionamos la velocidad con las colisiones eficaces y con la cantidad de catalizador biológico activo. El equilibrio y la rapidez son cuestiones distintas.

  1. Al aumentar la temperatura, dentro del intervalo indicado, aumenta la fracción de colisiones que supera la barrera de activación. La reacción se acelera.

    k=Ae−Ea/(RT)k=Ae^{-E_a/(RT)}
  2. Más oxígeno disponible permite más encuentros con el reactivo y aumenta la velocidad en el modelo del ejercicio; no deducimos un orden de reacción sin datos experimentales.

  3. La acidificación reduce la población bacteriana y con ella la cantidad de enzimas activas; por tanto, disminuye la velocidad. Las enzimas ofrecen una ruta de menor energía de activación.

Resultadoa) Aumenta la velocidad. b) Aumenta la velocidad en las condiciones del modelo. c) Disminuye la velocidad al reducirse la catálisis biológica.

La pauta oficial da: Más temperatura: más velocidad; más oxígeno: más velocidad; menos bacterias: menos velocidad

4.31,25 puntos

Planteamiento En el cátodo se reduce oxígeno a agua en medio ácido. La carga transferida permite hallar los moles de electrones y de oxígeno.

  1. Ajustamos primero oxígeno e hidrógeno y después la carga. Se necesitan cuatro electrones por molécula de O₂.

    O2+4H++4e−→2H2O\mathrm{O_2+4H^++4e^-\rightarrow2H_2O}
  2. Transformamos la hora en segundos y calculamos la carga.

    Q=It=0,25⋅3600=900 CQ=It=0{,}25\cdot3600=900\,\mathrm C
  3. Aplicamos Faraday y la proporción de cuatro electrones. Suponemos eficiencia farádica completa para esta reducción.

    m(O2)m(\mathrm{O_2})=Q4F M(O2){}= \frac{Q}{4F}\,M(\mathrm{O_2})=900⋅324⋅96500{}= \frac{900\cdot32}{4\cdot96500}=0,074611 g{}= 0{,}074611\,\mathrm g

ResultadoCátodo: O2+4H++4e−→2H2O\mathrm{O_2+4H^++4e^-\rightarrow2H_2O}. Consumo de oxígeno: 0,0746 g0{,}0746\,\mathrm g en una hora.

La pauta oficial da: O₂ + 4 H⁺ + 4 e⁻ → 2 H₂O; 9,326 × 10⁻³ mol de e⁻; m(O₂) = 0,0746 g

4.41,25 puntos

Planteamiento Un doble enlace permite poliadición; un monómero con alcohol y ácido permite policondensación. Después comprobamos sustituyentes y fórmula de los isómeros.

  1. El propeno se une por apertura del doble enlace. El metilo queda como ramificación del polímero.

    n CH2=CH−CH3n\,\mathrm{CH_2{=}CH-CH_3}→[−CH2−CH(CH3)−]n(PP){}\rightarrow [-\mathrm{CH_2-CH(CH_3)}-]_n\quad(\mathrm{PP})
  2. El ácido 3-hidroxibutanoico forma enlaces éster entre su OH y el COOH de otra molécula, liberando agua por enlace formado.

    HO−CH(CH3)−CH2−COOH\mathrm{HO-CH(CH_3)-CH_2-COOH}→[−O−CH(CH3)−CH2−C(=O)−]n(PHA){}\rightarrow [-\mathrm{O-CH(CH_3)-CH_2-C(=O)}-]_n\quad(\mathrm{PHA})
  3. C3 tiene cuatro grupos distintos: H, OH, CH₃ y CH₂COOH. Por ello es un centro estereogénico y el monómero es quiral.

    CH3−CH∗(OH)\mathrm{CH_3-CH^*(OH)}−CH2−COOH{}-\mathrm{CH_2-COOH}
  4. Como isómero de cadena elegimos el ácido 3-hidroxi-2-metilpropanoico (cadena ramificada, con el OH aún en el carbono 3); como isómero de posición, el ácido 2-hidroxibutanoico (la misma cadena, con el OH en el carbono 2). Los dos tienen la misma fórmula molecular.

    HO−CH2−CH(CH3)−COOH\mathrm{HO-CH_2-CH(CH_3)-COOH}CH3−CH2−CH(OH)−COOH\mathrm{CH_3-CH_2-CH(OH)-COOH}C4H8O3\mathrm{C_4H_8O_3}

ResultadoPP: adición. PHA: condensación, con agua. El monómero del PHA es quiral en C3. Cadena: HOCH₂CH(CH₃)COOH; posición: CH₃CH₂CH(OH)COOH.

La pauta oficial da: PP: adición; PHA: condensación; el ácido 3-hidroxibutanoico es quiral (un carbono asimétrico); isómeros de cadena y de posición

Enunciado: Generalitat de Catalunya, Consell Interuniversitari de Catalunya, Oficina d’Accés a la Universitat. PAU de Química 2026, convocatoria extraordinaria. La imagen es el examen oficial tal cual; el texto lo reproduce con las fórmulas reescritas. Consultado el 21 de octubre de 2026; el documento no declara fecha de última actualización.

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Enlace químico y fuerzas intermolecularesTermoquímica y espontaneidadEquilibrio químicoÁcidos y basesReacciones redox y electroquímicaQuímica orgánicaCinética químicaTodos los temas de Química

Preguntas frecuentes

¿Cómo era el examen extraordinario de Química de 2026?

El examen consta de CUATRO ejercicios obligatorios. Cada ejercicio vale 2,5 puntos. Realice los ejercicios 1, 2 y 3, y responda a TODAS las cuestiones correspondientes. En el ejercicio 4, responda a solo DOS de los cuatro apartados que se plantean. Si contesta más de dos, solo se valorarán los dos primeros. Por temas, los puntos eran: enlace químico y fuerzas intermoleculares (1,25 puntos), termoquímica y espontaneidad (1,25 puntos), equilibrio químico (1,25 puntos), ácidos y bases (1,25 puntos), reacciones redox y electroquímica (1,25 puntos) y química orgánica (1,25 puntos). Ejercicio 4, dos apartados a elegir de cuatro: 4.1, ácidos y bases; 4.2, cinética química; 4.3, reacciones redox y electroquímica; 4.4, química orgánica.

¿Las soluciones son las oficiales?

No: las escribe EducaIA, paso a paso, y cada apartado está contrastado con la pauta oficial de corrección. En 1 de los 4 ejercicios nuestra respuesta no coincide del todo con la pauta (por redondeo): lo explicamos al lado de la solución.

¿Dónde están el examen oficial y la pauta?

En los enlaces de arriba del todo: el PDF del examen en catalán y en castellano y el de la pauta de corrección, en la web de la Generalitat. El botón de imprimir prepara el examen con espacio para responder y las soluciones aparte.

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