Examen de Química Majors de 25 anys (Catalunya) 2024 · Tribunal ordinari

1. Definiu el terme electronegativitat. Justifiqueu com varia l'electronegativitat dels elements del grup dels alcalinoterris (Be, Mg, Ca, Sr, Ba i Ra) quan augmenta el seu nombre atòmic. Quin és l'alcalinoterri més electronegatiu?

2. Formuleu les substàncies següents: [0,3 punts per cada fórmula química]

2. Formule las siguientes substancias: [0,3 puntos por cada fórmula química]

Nom / Nombre · Fórmula química

Carbonat de mercuri(I) / Carbonato de mercurio(I)

Butan-2-è / Butan-2-eno

Cianur de calci / Cianuro de calcio

Etanol

Àcid prop-2-enoic / Ácido prop-2-enoico

3. Disposem de dues dissolucions aquoses: $\text{NaOH(aq)}$ $1{,}0\text{ M}$ i $\text{NH}_3\text{(aq)}$ $1{,}0\text{ M}$. Sabem que l'hidròxid de sodi és una base forta i que l'amoníac és una base feble. Quina de les dues dissolucions presenta un pH més elevat? Justifiqueu la resposta.

3. Se dispone de dos disoluciones acuosas: $\text{NaOH(ac)}$ $1{,}0\text{ M}$ y $\text{NH}_3\text{(ac)}$ $1{,}0\text{ M}$. Se sabe que el hidróxido de sodio es una base fuerte y que el amoniaco es una base débil. ¿Cuál de las dos disoluciones presenta un pH más elevado? Justifique su respuesta.

NaOH

NH₃

4. Calculeu la variació d'entropia estàndard, a $298\text{ K}$, de la reacció següent i justifiqueu si es tracta d'una reacció que genera ordre o desordre:

$$\mathrm{CH_4(g) + 2\ O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2\ H_2O(l)}$$

DADES:

$S^\circ\ (\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1})$ (a $298\text{ K}$): $\mathrm{CH_4(g)} = 186{,}2$; $\mathrm{O_2(g)} = 205{,}0$; $\mathrm{CO_2(g)} = 213{,}6$; $\mathrm{H_2O(l)} = 69{,}9$.

5. L'oxidació del monòxid de carboni té lloc segons l'equació química següent:

$$\mathrm{2\ CO(g) + O_2(g) \rightleftarrows 2\ CO_2(g)} \quad \Delta H^\circ\text{ (a } 298\text{ K)} = -566{,}0\text{ kJ}$$

Com es desplaçarà l'equilibri si augmentem la temperatura? I si augmentem la pressió total? Justifiqueu les respostes.

a)

b)

6. Per a la reacció següent:

$$\mathrm{CO(g) + NO_2(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + NO(g)}$$

l'equació de velocitat és: $v = k\,\mathrm{[NO_2]^2}$. Indiqueu quin és l'ordre parcial de cada reactiu i l'ordre global de la reacció. Quines són les unitats de la constant de velocitat? Justifiqueu les respostes.

a)

Ordres de reacció:

b)

1. Una dissolució aquosa saturada d’hidròxid de zinc (Zn(OH)$_2$) a 25 °C té un pH igual a 8,71. Calculeu a 25 °C:

DADES:

Masses atòmiques: Zn = 65,37; H = 1; O = 16.

$K_w$ (a 25 °C): $1,0 \times 10^{-14}$.

a)

la solubilitat (en mg L$^{-1}$) de l’hidròxid de zinc en aigua; [3 punts]

b)

la constant del producte de solubilitat d’aquest hidròxid. [1 punt]

Electrolitzem 500 mL d’una dissolució aquosa de sulfat de coure(II) ($\text{CuSO}_4$) $1{,}0\text{ mol L}^{-1}$ a $25\text{ }^\circ\text{C}$ durant $30\text{ min}$, fent servir un corrent continu de $0{,}1\text{ A}$. En un elèctrode, el $\text{Cu}^{2+}(\text{aq})$ es redueix a $\text{Cu(s)}$, i en l'altre elèctrode, l'aigua líquida s'oxida a oxigen ($\text{O}_2$) gasós i produeix protons ($\text{H}^+$). La reacció iònica global (no ajustada) que té lloc a la cel·la és la següent:$$\text{Cu}^{2+}(\text{aq}) + \text{H}_2\text{O(l)} \rightarrow \text{Cu(s)} + \text{O}_2(\text{g}) + \text{H}^+(\text{aq})$$

DADES:

$F$: $96\,485\text{ C/mol e}^-$

$E^\circ\text{ (V) a }25\text{ }^\circ\text{C}$: $\text{Cu}^{2+}(\text{aq}) \mid \text{Cu(s)} = 0{,}34$; $\text{O}_2(\text{g})\text{ (H}^+(\text{aq})) \mid \text{H}_2\text{O(l)} = 1{,}23$

a)

Escriviu les semireaccions i la reacció iònica global ajustades. [1 punt]

b)

Calculeu el pH final de la dissolució a $25\text{ }^\circ\text{C}$. [2 punts]

c)

Es produirà l'electròlisi a $25\text{ }^\circ\text{C}$ i en condicions estàndard si apliquem un voltatge d'$1{,}0\text{ V}$? Justifiqueu la resposta. [1 punt]

V

Sí

No