Problema 5 de Química de la Selectivitat 2023

Juny 2023, Sèrie 5 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Temes: Redox, Piles i electròlisi, Àcid-base, pH

Enunciat

5. Arran de la pandèmia provocada pel coronavirus SARS-CoV-2, a mitjans de març de 2020 l'Agència Catalana de Seguretat Alimentària va publicar al seu web un conjunt de recomanacions de neteja i desinfecció d'instal·lacions d'empreses alimentàries per a la prevenció d'aquest virus. L'Agència va recomanar l'ús, com a desinfectant, d'una solució d'hipoclorit de sodi (NaClO) al 0,1 % en massa, després de la neteja amb un detergent neutre. a) Escriviu la reacció de l'ió hipoclorit en aigua. Calculeu el pH, a 25 °C, de la solució desinfectant que recomanava l'Agència. Suposeu que la densitat de la solució és 1,00 \text{ g cm}^{-3}. [1,25 punts] b) Per a seguir un dels mètodes de fabricació d'hipoclorit de sodi, necessitem clor gasós (Cl_2). Podem obtenir aquest clor principalment mitjançant l'electròlisi de clorur de sodi, emprant un càtode de mercuri i un ànode de titani: 2 \text{ Cl}^-(\text{aq}) + 2 \text{ Na}^+(\text{aq}) + \text{Hg(l)} \rightarrow \text{Cl}_2(\text{g}) + 2 \text{ NaHg(s)} Efectuem l'electròlisi de 2,00 L d'una solució de NaCl emprant un corrent constant de 4,00 A. Quina és la concentració de clor que hi haurà a la cella electrolítica després de 180 minuts? [1,25 punts] DADES: Massa molar de l'hipoclorit de sodi (NaClO) = 74,5 g mol^{-1}. Constant d'acidesa de l'àcid hipoclorós (HClO) a 25 °C: K_a = 3,2 \times 10^{-8}. Constant d'ionització de l'aigua a 25 °C: K_w = 1,0 \times 10^{-14}. Constant de Faraday: F = 9,65 \times 10^4 \text{ C mol}^{-1}.

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

• Problema anterior de l'examen
• Problema següent de l'examen
• Tot l'examen de Química 2023 (Juny 2023, Sèrie 5)