(CLAT 2025) - Pregunta Medio de Química

Las nitrilas e isonitrilas son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional -CN, conocido como grupo ciano. Estos compuestos son ampliamente utilizados en la síntesis de productos farmacéuticos, perfumes y colorantes, sin embargo, poseen propiedades y reactividades químicas distintas. Las nitrilas, por un lado, se caracterizan por su capacidad de sufrir hidrólisis en medio ácido o básico, formando ácidos carboxílicos. Por otro lado, las isonitrilas son conocidas por su participación en reacciones de complejación en química coordinada. Además, muchas nitrilas son consideradas tóxicas, como es el caso del ácido cianhídrico, que es letal en pequeñas dosis. Considere una industria química que trabaja con la producción de saborizantes artificiales en la que una etapa crucial es la reacción de una nitrila con un nucleófilo en presencia de un catalizador. Sabiendo que la selectividad de esta etapa es crucial para la obtención del producto deseado y que el medio de reacción es ácido, ¿cuál es el papel del catalizador en este proceso y cómo la presencia de ácido en el medio puede influenciar la formación del producto?

Una escuela necesita preparar una solución acuosa de ácido clorhídrico (HCl) al 20% en masa. Para ello, se mezclan 300g de ácido clorhídrico puro y agua suficiente para obtener 1,5L de solución final. Un estudiante, al realizar el experimento, comete un error y mezcla solo 200g de HCl con agua, sin alterar el volumen final de la solución. Al darse cuenta del error, el estudiante decide corregir la concentración de la solución, añadiendo más ácido clorhídrico puro. Él dispone de una solución de HCl al 35% en masa. Considerando que las soluciones no reaccionan entre sí y que la densidad de la solución de HCl al 20% es aproximadamente igual a la del agua (1g/mL), Calcula: 1) La concentración final del ácido clorhídrico después de corregir el error del estudiante; 2) La masa de ácido clorhídrico al 35% necesaria para corregir la concentración de la solución al valor original del 20%.

Durante una reacción química en el laboratorio, se observó que la cantidad de moles del reactivo X disminuyó de 0.75 mol a 0.35 mol en 120 segundos. Con esta información, ¿cuál es la tasa promedio de la reacción que consume el reactivo X?