Proves d'accés a facultats, escoles tècniques superiors i col·legis universitaris

Bloc A

Problema 1

Si sabem que la calor de combustió del propà, C₃H₈ (g) + 5 O₂ (g) ⇒ 3 CO₂ (g) + 4 H₂O (l), a pressió constant i temperatura de 25 ºC és -2218,8 KJ/mol, calculeu:

1. La variació d'energia interna, en KJ/mol.
2. L'entalpia de formació estàndard de l'aigua líquida.

Dades: ΔHº_f (CO₂ g) = -393,5 KJ/mol; ΔHº_f (C₃H₈ g) = -103,8 KJ/mol; R = 8,31 J/mol K

Problema 2

Disposem d'un vas que conté 100 ml de dissolució 0,15 M de KOH (base forta) i un altre vas que conté 100 ml de dissolució 0,15 M de NH₃ (K_b = 1,8·10^-5).

1. Calculeu el pH i la concentració de totes les espècies que hi ha en l'equilibri en ambdues dissolucions.
2. Escriviu les reaccions de neutralització d'ambdues bases amb àcid clorhídric (HCl). Calculeu el volum de dissolució 0,45 M de HCl necessari per a neutralitzar cadascuna de les dissolucions de KOH i NH₃.

---

Bloc B

Problema 1

Per a l'equilibri H₂ (g) + CO₂ (g) ⇔ H₂O (g) + CO (g), la K_c és 4,40 a 2000 K.

1. Calculeu la concentració de cada espècie en l'equilibri si inicialment s'hi ha introduït 1,00 mols de CO₂ i 1,00 mols de H₂, en un recipient buit de 4,68 litres, a 2000 K.
2. Raoneu què passarà, després d'haver arribat a l'equilibri, si mantenint la temperatura constant es redueix el volum a la meitat. Quines seràn ara les concentracions de les espècies existents? I la pressiò total?

Dades: R = 0,082 atm·l/mol K

Problema 2

L'alumini s'obté pel procés Hall-Heroult a partir de la bauxita, un mineral que conté Al₂O₃. Una vegada separat el Al₂O₃, es fon i se sotmet a l'electròlisi. Les reaccions són:

	4 Al3 + (l) + 12e- ⇒ 4 Al (l)
	6 O2- (l) ⇒ 3 O2 (g) + 12e-
GLOBAL:	4 Al3+ (l) + 6 O2- (l) ⇒ 4 Al (l) + 3 O2 (g)

1. Calculeu la quantitat de càrrega elèctrica consumida per a obtenir 1000 Kg d'alumini.
2. Calculeu la massa d'oxigen produït en obtenir 1000 kg d'alumini, i també el volum que ocuparia aquest gas a 20ºC i 1 atm de pressió.
3. Indiqueu quina semireacció correspon al càtode i quina a l'ànode, quina espècie s'oxida i quina es redueix.

Dades: A_r (Al) = 27; A_r (O) = 16; R = 0,082 atm·l/mol K; constant de Faraday: F = 96500 C/mol e^-

---

Bloc C

Qüestió 1

Determineu la K_p a 1120 K de l'equilibri químic representat per

C (s) + CO₂ (g) + 2 Cl₂ (g) ⇔ 2 COCl₂ (g)

A partir de les constants d'equilibri següents, a 1120 K:

C (s) + CO₂ (g) ⇔ 2 CO (g); K_p1 = 1,3·10¹⁴
COCl₂ (g) ⇔ CO (g) +CI₂ (g); K_p2 = 1,667·10²

Qüestió 2

Raoneu quines frases de les següents són veritables i quines són falses, referides a una dissolució diluïda d'un àcid fort (HX). En cas que siguen falses, reescriviu-les correctament.

1. Hi ha espècies X^-, H⁺ i HX en concentracions apreciables.
2. Hi ha HX en proporció major que X^-i H⁺
3. La concentració de protons és molt major que la d'anions.

Qüestió 3

Donades les substàncies sòlides següents: H₂S, Fe, C (diamant), NaCl i H₂O. Contesteu raonadament les preguntes següents:

1. En quina substància seran més dèbils les forces entre les unitats que constitueixen la xarxa cristal.lina? Per què?
2. Quines substàncies seran conductores en estat sòlid i quines ho seran en estat fos? Per què?

Qüestió 4

Per als elements plata i seleni, els respectius nombres atòmics dels quals són 47 i 34, indiqueu:

1. La seua situació en la taula periòdica (grup i període).
2. Els nombres quàntics dels electrons desaparellats.
3. L'estat d'oxidació més probable en els seus ions monoatòmics.

Qüestió 5

A i B són dos hidrocarburs de fórmula molecular C₆H₁₂. A fi de determinar-ne l'estructura, els oxidem i comprovem que l'A origina butanona i àcid acètic, mentre que el B dóna lloc a àcid 3-metilbutanoic i a un despreniment gasós de diòxid de carboni. Establiu la fòrmula i el nom IUPAC d'A i B.

Qüestió 6

1. Expliqueu breument quin paper fa l'ozó en les capes altes de l'atmosfera i quins riscos comporta el fenomen denominat forat de la capa d'ozó? Hi ha cap relació entre l'efecte hivernacle i el forat de la capa d'ozó?
2. Un dels contaminants atmosfèrics que poden contribuir a al construcció de l'ozó és el monòxid de nitrogen.

   NO (g) + O₃ (g) ⇒ NO₂ (g) + O₂ (g)

   Aquesta reacció pot ser classicada com a redox? Si és així, indiqueu quina espècie és l'oxidant i quina el reductor, i indiqueu els canvis dels estats d'oxidació dels àtoms.

3. Indiqueu quin altre tipus de compostos poden també contribuir a la destrucció de la capa d'ozó. Expliqueu breument i de manera simplificada el mecanisme químic pel qual actuen (la reacció amb l'ozó). Suggeriu alguna acció que que puga fer-se o que haja estat ja feta per evitar l'efecte destructiu d'aquests compostos.