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

Exercici A

Problema 1

A la temperatura de 400 ºC el NH₃ es troba dissociat en un 40% en N₂ i H₂ quan la pressió total del sistema és 710 mm Hg. Calculeu:

1. La pressió parcial de cadascun dels gasos en l'equilibri.
2. Sabent que el volum del recipient és 486,5 litres, calculeu el nombre de mols de cada espècie en l'eqilibri
3. El valor de K_p a 400ºC per a 2 NH₃ (g) ⇔ N₂ + 3 H₂ (g).

Dades: pesos atòmics: N = 14; H = 1; R = 0,082 atm.litre/grau.mol

Problema 2

En les plantes industrials cloroàlcali es fa l'electròlisi de dissolucions de clorur de sodi per a obtenir clor i hidrogen gasosos i hidròxid de sodi.Les reaccions que s'hi produeixen són:

	2 Cl-(ac) ⇒ Cl2 (g) +2e- 2 H2O (l) +2e- ⇒ OH- (ac) + H2 (g)
Global	2 Cl- (ac) + 2 H2O (l) ⇒ Cl2 (g) + 2 OH- (ac) + H2 (g)

Si obtenim 100 grams de H₂ en una cèl·lula cloroàlcali:

1. Quina massa de Cl₂ s'haurà obtingut en el mateix temps?
2. Quina quantitat de càrrega elèctrica haurà circulat per la cèl·lula d'electròlisi?
3. Indiqueu quina de les semirreaccions correspon al càtode i quina l'ànode, i també quina espècie s'oxida i quina es redueix.

Dades: Pesos atòmics: H = 1; O = 16; Cl = 35,5 ; Constant de Faraday 1 F = 96500 C/mol e^-

Qüestió 1

L'etanol i el dimetilèter tenen la mateixa fòrmula mol·lecular, C₂H₆O. Sabent que:

• C₂H₅OH (g) ⇒ 2 C (g) + 6 H + O (g) ; ΔH = 3232 KJ
• CH₃-O-CH₃ (g) ⇒ 2 C (g) + 6 H (g) + O (g) ; ΔH = 3186 KJ

Indiqueu, entre les següents, quina és la millor explicació de la diferència entre les entalpies d'aquestes reaccions. A més, justifiqueu l'elecció i indiqueu per què se'n descarta la resta.

1. El dimetilèter és més volàtil que l'etanol
2. Els àtoms de C, H i O es troben enllaçats de distinta manera en els dos compostos
3. Un mol d'etanol pesa més que un mol de dimetilèter
4. La reacció de formació del dimetilèter és més exotèrmica que la de l'etanol

Qüestió 2

Quina o quines de les sals següents no modifica el pH de l'aigua quan s'hi dissol? Justifiqueu la resposta

NaHCO₃; NH₄NO_3; KBr; KCN

Dades:

HNO₃ i HBr són àcids forts
NaOH i KOH són bases fortes
H₂CO3 ; K_a = 4,3·10^-7
HCO₃ ; K_a = 4,7·10^-11
HCN ; K_a = 4,0·10^-10
NH₃ ; K_b = 1,5·10^-5

Qüestió 3

Indiqueu el tipus d'enllaç que cal desfer per a:

1. Fondre gel
2. Fondre ferro
3. Fondre CsCI
4. Evaporar N₂ líquid

Qüestió 4

El tefló és un polímer que s'obté per addició de molècules del monòmer tetrafluoroetè.

1. Escriviu la fórmula desplegada del tetrafluoroetè i dibuixeu una porció de cadena del tefló.
2. Calculeu el percentatge en pes de carboni i de fluor en el tetrafluoroetè.

Dades:

Pesos atòmics: C = 12; F = 19

---

Exercici B

Problema 1

1. Escriviu la reacció de formació de l'amoníac gasós a partir dels seus elements, i expliqueu quins enllaços s'hi formen i quins s'hi desfan.
2. Calculeu la variació d''entalpia per a la reacció anterior; expresseu-la en KJ/mol d'amoníac.
3. Calculeu la variació d'entapia per a l'oxidació de l'amoníac:

   4 NH₃ + 5 O₂ (g) ⇔ 4 NO (g) + 6 H₂O (g)

Dades:

Energies d'enllac (KJ/mol): (N≡N: 941); (N-H: 389); (H-H: 436)
ΔH_fº (KJ/mol): NO (g) = + 90,4 ; H₂O (g) = -241,8

Problema 2

Determineu el grau de dissociació i el pH de les següents dissolucions aquoses, totes de concentració 0,5 M:

1. NaOH (base forta)
2. HCN ; Ka = 4,9·10^-10

Qüestió 1

A partir de tres elements químics de nombres atòmics 19, 35 i 36. Indiqueu:

1. La configuració electrònica i el grup del sistema periòdic al qual pertany cada element.
2. Dels tres elements, quin té major energia de ionització, quin té major afinitat electrònica i quin té major radi atòmic. Raoneu les respostes.

Qüestió 2

1. Ajusteu aquesta reacció redox:

   MnO₄^- + HOOC-COOH + H⁺ ⇒ Mn²⁺ + CO₂ + H₂O

2. Anomeneu totes les espècies que intervenen en la reacció anterior i indiqueu quina actua com a agent oxidant i quina com a reductor.

Qüestió 3

Calculeu l'energia reticular del KBr a partir de les dades següents:

• ΔH _{formació KBr} = -391,8 KJ/mol
• ΔH _{sublimació K} = +81,26 KJ/mol
• ΔH _{vaporització Br2} = +30,7 KJ/mol
• ΔH _{dissociació Br2} = +193,5 KJ/mol
• La energia ionització K = 418,4 KJ/mol
• Afinitat electrònica Br = -321,86 KJ/mol

Qüestió 4

Per a una hipotètica reacció, que té com a equació química A (g) ⇔ B (g), es plantegen com a possibles gràfiques concentració = f(t)

Justifiqueu quina gràfica correspondrà a cadascun dels casos següents:

1. Kc>>>>1
2. Kc<<<<1
3. Kc = 1