Problema 5 de Química de la Selectivitat 2020

Juny 2020, Sèrie 3 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

5. Els hidrurs de bor s'han utilitzat com a combustibles de coets en la indústria aeroespacial. Un d'aquests hidrurs, el B_5H_9, s'inflama espontàniament en l'aire i dona òxid de bor(III) i aigua, d'acord amb la reacció no ajustada següent: B_5H_9(l) + O_2(g) \rightarrow B_2O_3(s) + H_2O(l) a) Ajusteu la reacció. Calculeu la quantitat de calor alliberada quan es crema 1 g de l'hidrur a la pressió constant d'1 atm. [1,25 punts] b) La gasolina amb un índex d'octà («octanatge») alt està composta majorment per octà líquid. Escriviu la reacció ajustada de combustió de l'octà en la qual s'obté diòxid de carboni gasós i aigua líquida. Calculeu l'energia obtinguda en la combustió d'1 g d'aquest hidrocarbur a volum constant. [1,25 punts] DADES: Entalpies estàndard de formació (25 \, ^\circ\text{C}): \Delta H_f^\circ (B_5H_9, l) = +73,2 \, \text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}. \Delta H_f^\circ (B_2O_3, s) = -1 \, 273,5 \, \text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}. \Delta H_f^\circ (H_2O, l) = -285,8 \, \text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}. Masses atòmiques relatives: H = 1,0; B = 10,8; C = 12,0; O = 16,0. Entalpia estàndard de combustió de l'octà: -5 \, 512 \, \text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}. R = 8,31 \, \text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}. Temperatura: 25 \, ^\circ\text{C}.

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

Veure la solució del problema