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

Bloc A

Problema 1

La pirita és un mineral que té com a component majoritari el sulfur de ferro (II). La torrada de la pirita (escalfament a alta temperatura) dóna lloc a òxid de ferro (III) i diòxid de sofre, d'acord amb la reacció (no ajustada):

FeS (s) + O₂ (g) ⇒ Fe₂O₃ (s) + SO₂ (g)

Calculeu:

1. La puresa d'una certa mostra de pirita si la torrada de 5,765g produeix 4,357g de Fe₂O₃. (1 punt)
2. Finalment, el diòxid de sofre obtingut s'utilitza en la síntesi de l'àcid sulfúric d'acord amb la reacció (no ajustada):

   SO₂ (g) + O₂ (g) + H₂O (l) ⇒ H₂SO₄ (l)

   Calculeu el volum d'aire (20% O₂ y 80% N₂) mesurat a 10ºC i 810 mm Hg, necessari per a produir una tona (1 Tm) de H₂SO_4.(1 punt)

Dades:Masses atòmiques: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; Fe = 58,8. R = 0,082 atm.L/(mol.K)

Problema 2

El pentaclorur de fòsfor es dissocia segons l'equilibri homogeni en fase gas següent:

PCl₅ ⇔ PCl₃ + Cl₂

A una temperatura determinada, s'introdueix en un matràs d'un litre de capacitat un mol de pentaclorur de fòsfor i s'aconsegueix l'equilibri quan es dissocia el 35% de la quantitat del pentaclorur inicial. Si la pressió de treball és d'1,5 atmosferes, volem saber:

1. La constant de l'equilibri d'acord amb les concentracions molars (0,7 punts)
2. Les pressions parcials dels gasos en el moment de l'equilibri (0,6 punts)
3. La constant d'equilibri en funció de les pressions parcials (0,7 punts)

---

Bloc B

Problema 1

El metanol s'obté industrialment a partir de monòxid de carboni i hidrogen d'acord amb la reacció:

CO (g) + 2H₂ (g) ⇒ CH₃OH (g)

Tenint en compte les equacions termoquímiques següents:

1. CO (g)+ 1/2 O₂ (g) ⇒ CO₂ (g) ; ΔH₁ = -283,0 KJ
2. CH₃OH (g) + 3/2 O₂ (g) ⇒ CO₂ (g) + 2H₂O (l) ; ΔH₂ = -764,4 KJ
3. H₂ (g) + 1/2 O₂ (g) ⇒ H₂O (l) ; ΔH₃ = -285,3 KJ

Calculeu:

1. El canvi de entalpia per a la reacció d'obtenció de metanol a partir de CO (g) y H₂ (g), i indiqueu si la reacció absorbeix o cedeix calor (1 punt)
2. Quina quantitat d'energia en forma de calor absorbirà o cedirà la síntesi d'1 Kg de metanol? (1 punt)

Dades: Masses atòmiques: H = 1; C = 12; O = 16;

Problema 2

Si tractem el diòxid de manganès (MnO₂) amb àcid clorhídric, n'obtenim clorur de manganès (II), clor gas i aigua.

1. Escriviu i igualeu la reacció mol·lecular del procès i indiqueu l'agent oxidant i el reductor. (1 punt)
2. Determineu el volum d'àcid clorhídric comercial de densitat 1,18 g/ml i riquesa del 36%, necessari per a obtenir 500 ml de clor gas a 5 atm de pressió i 25 ºC. (1 punt)

Dades: Masses atòmiques: H = 1; Cl = 35,5. R = 0,082 atm·L/(mol·K)

---

Bloc C

Qüestió 1

Tenim les molècules següents: H₂O, CO₂ i NH₃. Responeu raonadament les qüestions següents:

1. Dibuixeu-ne l'estructura de Lewis. (0,5 punts)
2. Descriviu-ne la forma gomètrica. (0,5 punts)
3. Seran molèculas polars? (0,5 punts)

Qüestió 2

Considereu els elements A, B i C, que tenen els nombres atòmics 11, 15 i 17 respectivament. Discutiu raonadament la fórmula mol·lecular més probable i el tipus d'enllaç (covalent o iònic) que es formarà entre aquestes parelles d'elements:

1. A i C (0,75 punts)
2. B i C (0,75 punts)

Qüestió 3

Per a l'equilibri químic representat per la reacció:

CO (g) + 3H₂ (g) ⇔ H₂O (g) + CH₄ (g) ; ΔH = -230 KJ

Justifiqueu raonadament l'efecte que produiria en la concentració de CH₄ (g) les següents modificacions de l'equilibri:

1. Un augment de la temperatura a pressió constant. (0,5 punts)
2. Una disminució del volum del reactor si mantenim constant la temperatura. (0,5 punts)
3. L'addició d'un catalizador. (0,5 punts)

Qüestió 4

D'aquestes parelles de compostos, indiqueu raonadament:

1. Quin àcid és més fort: l'àcido acètic (CH₃COOH) o l'àcid (HCOOH)? (0,5 punts)
2. Quin àcid és més fort: l'àcid fluorhídric (HF) o l'àcid clorhídric (HCl)? (0,5 punts)
3. Quina base és més fort: l'ió acetat o l'ió formiat? (0,5 punts)

Dades:

K_a (àcid acètic) = 1,8·10^-5
K_a (àcid fòrmic) = 2,0·10^-4
K_a (àcid fluorhídirc) = 7,8·10^-4
K_w = 10^-14

Qüestió 5

1. Escriviu i anomeneu tots els alcohols que tenen com a fórmula empírica C₄H₁₀O. (0,5 punts)
2. Els alcohols reaccionen amb els àcids orgànics formant èsters. Escriviu les reaccions d'esterificació coresponents als acohols de l'apartat anterior amb l'àcid acètic (etanoic). (0,5 punts)
3. Anomeneu els èsters formats. (0,5 punts)

Qüestió 6

1. Expliqueu breument què entenem per "efecte hinvernacle. Indiqueu una reacció química que siga responsable de la intensificació d'aquest efecte (0,75 punts)
2. Expliqueu breument els efectes nocius de la progressiva disminució de la capa d'ozó. Identifiqueu almenys un compost químic que, en alliberar-lo a l'atmosfera, produesca la desaparició de l'ozó atmosfèric. (0,75 punts)