Oficina d Organització de Proves d Accés a la Universitat Pàgina 1 de 5 PAU 2009 Pautes de correcció

Transcripción

1 Oficina d Organització de Proves d Accés a la Universitat Pàgina 1 de 5 SÈRIE 1 Com a norma general, tingueu en comte que un error no s ha de enalitzar dues vegades Si un aartat necessita un resultat anterior i aquest és erroni, cal valorar la resosta indeendentment del valor numèric, fixant-se en el rocediment de resolució (semre que, evidentment, els valors emrats i/o els resultats no siguin absurds) Exercici 1 11 Càlcul de la calor a ressió constant o variació d entalia Combustió del benzè: C 6 H 6 (l) + 7,5O 2 (g) 6CO 2 (g) + 3H 2 O(l) ΔH 0 r ΔH 0 r = 3ΔH 0 f H 2 O(l) + 6ΔH 0 f CO 2 (g) - ΔH 0 f C 6 H 6 (l) ΔH 0 r = 3(-285,8) + 6(-393,5) (49,0) = ,4 kj mol -1 [0,2 unts] 12 Definició i càlcul de la entalia de vaorització Entalia de vaorització d una substància és la calor a ressió constant que cal aortar er a que una determinada quantitat de la substància líquida (e 1 mol) assi a vaor, a ressió constant i a una determinada temeratura que, generalment, es considera la temeratura d ebullició No cal que l alumne indiqui que el canvi de fase líquid-vaor té lloc a ressió constant Si en la definició no s esmenta que el canvi de fase ha de tenir lloc a una temeratura determinada i constant, la resosta es valorarà amb 0,4 unts Càlcul de la entalia molar de vaorització del benzè líquid a 25 ºC, ΔH 0 3 6C(grafit) + 3H 2 (g) C 6 H 6 (l) ΔH 0 1 = 49,0 kj 6C(grafit) + 3H 2 (g) C 6 H 6 (g) ΔH 0 2 = 82,9 kj C 6 H 6 (l) C 6 H 6 (g) ΔH 0 3 Alicant la Llei de Hess: ΔH 0 3 = ΔH ΔH 0 1 = 82,9 49,0 = 33,9 kj mol -1 Si s ometen les reaccions anteriors i, fent servir les dades de la taula adjunta, s indica que ΔH 0 3 = 82,9 49,0 = 33,9 kj mol -1 també es considerarà ben resolt aquest aartat (0,3 unts) Càlcul de la entalia de vaorització d 1 kg de benzè líquid a 25 ºC, ΔH ,9 kj 1 mol benzè 1000 g benzè = 434 kj kg 1 mol benzè 78,0 g benzè 1 kg benzè 1 Exercici 2 21 Geometria del CCl 4 A artir del mètode de la reulsió dels arells electrònics de la caa de valència, s estableix que a la molècula de CCl 4 li correson una geometria tetraèdrica i, atès que els quatre enllaços són idèntics, la molècula serà aolar Valor aroximat dels angles d enllaç = 109º

2 Oficina d Organització de Proves d Accés a la Universitat Pàgina 2 de 5 22 Comaració de distàncies d enllaç Atès que el fluor es troba en el segon eríode (n=2), aquest element resentarà un radi atòmic (i també un radi covalent) més etit que el Cl (tercer eríode, n=3) D aquesta manera, l enllaç C-Cl tindrà una longitud mes gran que l enllaç C-F 23 Comaració d estat físic (temeratura de fusió) Exercici 3 El Br (n=4) es troba en el quart eríode mentre que el Cl (n = 3) es troba en el tercer Per aquesta raó, els enllaços C-Br del bromoform seran més llargs que els enllaços C-Cl del cloroform En ser més llargs, les energies d interacció diol-diol seran més elevades en el cas del Br 3 HC, cosa que justificarà que aquest comost resenti una temeratura de fusió més alta que el Cl 3 HC Igualment, es considerarà correcte el següent argument: quan la geometria de les molècules és semblant i els enllaços intermoleculars que entre elles s estableixen són del tius d interacció diol diol, com més gran és la massa molecular (o grandària molecular) de la substància, major es la interacció i més alta serà la temeratura de fusió de la substància 31 Càlcul de la molaritat de l àcid clorhídric concentrat: 34,90 g HCl 1,175 g solució ( c) 1000 ml solució ( c) 100 g solució ( c) 1 ml solució ( c) 1 L solució ( c) 1 mol HCl 36,5 g HCl = 11,23 M 32a Càlcul del H: H = - Log [H + ] = - Log 0,045 = 1,35 32b Càlcul del volum necessari: 0,045 mol HCl 1000 ml solució ( c) 500 ml solució ( d) = 2,0 ml solució ( c) 1000 ml solució ( d) 11,23 mol HCl 32c Procediment de rearació: Obrir el flascó de la solució concentrada d HCl Cal fer aquesta oeració amb comte i evitar resirar els vaors (referentment, obrirem el flascó en la vitrina de gasos) A l hora de maniular el roducte, evitar que entri en contacte amb la ell Portar osades les ulleres de seguretat Pietejar (ieta aforada (2 ml) o graduada (2 o bé 5 ml), usant una era de goma o un altre estri er a l asiració, els 2,0 ml de solució concentrada d HCl Per no contaminar el contingut del flascó de la solució concentrada d HCl, ot diosar-se una etita quantitat de la mateixa en un vas de reciitats i, d aquest, ietejar els 2,0 ml de la solució Disosar el sobrant de la solució concentrada en el reciient adient er a la gestió de residus Disosar el volum ietejat en un matràs aforat de 500 ml i addicionar aigua fins la marca de l enràs Taar el matràs i agitar el contingut er tal d homogeneïtzar la solució Etiquetar o retolar el matràs Puntuació: - si s indiquen, amb sentit, els 3 articulars subratllats (3x0,2 unts) i una de les mesures de seguretat ersonal indicades (0,2 unts): [0,8 unts]

3 Oficina d Organització de Proves d Accés a la Universitat Pàgina 3 de 5 OPCIÓ A Exercici 4-A 41 Concentració de F - en l aigua saturada de CaF 2 - Equilibri de solubilitat: CaF 2 (s) Ca 2+ (aq) + 2 F - (aq) s s 2s - Producte de solubilitat: K s = 4, = [Ca 2+ (aq)] [F - (aq)] 2 = s (2s) 2 - Contingut en fluorurs i idoneïtat de l aigua: s (2s) 2 = 4s 3 = 4, s = 2, M [0,2 unts] [F - (aq)] = 2s = 4, M [0,2 unts] 4 4,3 10 mol F 19,0 g F 1000 mg F 1 = 8,2 mg F L 1 L 1 mol F 1 g F L aigua, doncs, no s ajusta a les recomanacions 42 Solubilitat del CaF 2 en la solució 0,1 M de NaF - Equilibri de solubilitat: CaF 2 (s) Ca 2+ (aq) + 2 F - (aq) s s 2s + 0,1 s (2s + 0,1) 2 = 4, Si considerem que 0,1 >> 2s s 0,1 2 = 4, i obtindrem: s = 4, M Atès que 4, M << 0,1 M, odem concloure que a consideració feta en el as anterior (s << 0,1 M) és correcta Exercici 5-A 51 Reaccions en estat sòlid i en solució En els reactius sòlids les artícules es troben agregades i són d una mida molt gran en comaració amb les dimensions moleculars o iòniques A més, en estat sòlid aquestes artícules no gaudeixen de la mobilitat necessària er col lisionar entre sí de manera efectiva i donar lloc als roductes de reacció Ben al contrari, en el decurs de la dissolució dels sòlids s originen entitats de dimensions molt etites (ions, molècules,) que gaudeixen de la mobilitat suficient er a que ugui tenir lloc la reacció (ossibilitat de col lisions efectives) Concetes a considerar: en solució els reactius donen lloc a entitats amb dimensions moleculars o iòniques que tenen lliure moviment i caacitat de xoc efectiu Si s indiquen dues raons, en la línia de les citades i amb el sentit correcte: [0,8 unts]

4 Oficina d Organització de Proves d Accés a la Universitat Pàgina 4 de 5 52 Efecte de la temeratura Un dels factors que condiciona la velocitat d una reacció és la temeratura En una reacció entre gasos, en augmentar la temeratura augmenta l energia cinètica de les molècules de reactius i, en conseqüència, les col lisions entre elles són més freqüents i efectives 53 Esontaneïtat de la combustió del butà Des d un unt de vista termodinàmic, er tal que una reacció es rodueixi cal que ΔG < 0 Amb això, erò, no n hi ha rou Cal, a més, que la reacció manifesti una velocitat rou significativa er a que la reacció sigui evident En el cas de les combustions dels hidrocarburs, es comleix que ΔG < 0 (criteri d esontaneïtat de la reacció) er bé que l energia d activació d aquestes reaccions es tan gran que, a efectes ràctics, les combustions no tenen lloc si no s aorta l energia necessària (en forma d una flama, una gusira,) er a que els reactius uguin suerar la barrera energètica que suosa l energia d activació) Un co començada la reacció, gràcies a la calor que s allibera en la combustió, aquesta continua rogressant de manera autònoma

5 Oficina d Organització de Proves d Accés a la Universitat Pàgina 5 de 5 OPCIÓ B Exercici 4-B 41 Raonament del caràcter irritant del boirum d òxids de nitrogen Atès que la reacció bidireccional escrita és endotèrmica (ΔH > 0), al augmentar la temeratura s afavorirà la formació de roductes Així doncs, com que en l enunciat s indica que el roducte (NO 2 ) és més irritant que el reactiu (N 2 O 4 ), caldrà eserar que un boirum de NO 2 i N 2 O 4 sigui més irritant a l estiu (equilibri més deslaçat ca a la formació de NO 2 ) que no as a l hivern 42 Càlcul de K N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g) ΔH = 59 kj Equilibri: N2O4 = 0,70 atm total = 1,00 atm La ressió arcial del NO 2 en l equilibri serà: NO2 = 1,00 0,70 = 0,30 atm i l exressió i el valor de K seran: K = 2 NO2 N 2O4 = 2 0,30 0,70 = 0,13 No es enalitzarà el fet d exressar K amb unitats 43 Càlcul dels mols dels gasos en l equilibri exressió de K valor de K alicant la llei dels gasos ideals: 0,30 2 = n NO2 (eq) 0, ,15 d on: n NO2 (eq) = 0,0245 mols NO 2 [0,25 unts] i 0,70 2 = n N2O4 (eq) 0, ,15 d on: n N2O4 (eq) = 0,0573 mols N 2 O 4 [0,25 unts] 51 Resosta correcta: c 52 Resosta correcta: a 53 Resosta correcta: c 54 Resosta correcta: c