Problema 7 de Química de la Selectivitat 2019

Juny 2019, Sèrie 1 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

7. L'acetona, també coneguda com a propanona, és una substància de baix punt d'ebullició (56 ^\circ\text{C}) i miscible en aigua. Es pot obtenir industrialment mitjançant la reacció de deshidrogenació del propan-2-ol, també anomenat 2-propanol, segons la reacció química següent en fase gasosa: ext{CH}_3 ext{CHOHCH}_3( ext{g}) \rightleftharpoons ext{CH}_3 ext{COCH}_3( ext{g}) + ext{H}_2( ext{g}) \quad \Delta H^\circ > 0 a) Per a fabricar la màxima quantitat d'acetona, convé treballar a temperatures altes o baixes? A pressions altes o baixes? Justifiqueu les respostes. [1 punt] b) Al laboratori, a una temperatura de 25 ^\circ\text{C}, tenim una mostra líquida que volem etiquetar, però no sabem si es tracta de l'acetona o del propan-2-ol. Mitjançant un espectrofotòmetre d'infraroig obtenim el gràfic següent per a la mostra líquida: [Gràfic: espectre d'infraroig amb transmitància en funció del nombre d'ona] Expliqueu en què es basa l'espectroscòpia infraroja i què representen els pics que s'obtenen amb aquesta tècnica. A partir del gràfic anterior i de les dades de la taula següent, indiqueu a quina substància correspon la mostra líquida i justifiqueu la resposta. [1 punt] Dades espectroscòpiques a la regió de l'infraroig | Enllaç | Tipus de compost | Interval de nombre d'ona ( ext{cm}^{-1}) | | :--- | :--- | :--- | | ext{C}- ext{H} | alcans ( ext{C}- ext{C}- ext{H}) | 2 850-2 970; 1 340-1 470 | | | alquens ( ext{C}= ext{C}- ext{H}) | 3 010-3 095; 675-995 | | ext{O}- ext{H} | alcohols | 3 200-3 600 | | | àcids carboxílics | 2 500-2 700 | | ext{C}- ext{O} | alcohols, èters, àcids carboxílics, èsters | 1 050-1 300 | | ext{C}= ext{O} | aldehids, cetones, àcids carboxílics, èsters | 1 690-1 760 |

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

Veure la solució del problema