Redox, Piles i electròlisi: problemes de Química de la Selectivitat
42 problemes dels exàmens oficials de les PAU de Catalunya (2015-2026) classificats en aquest tema. A continuació hi ha el començament de cada enunciat; l'enunciat complet, les imatges i la solució pas a pas són a la web.
Practica aquest tema amb les solucionsExamen de model 2025, Problema 6
Exercici 4, Tasca 4c Exercici 4 [2,5 punts] Responeu només a dues de les quatre tasques plantejades (4a, 4b, 4c, 4d) L'hidrogen és l'element químic més simple de nombre atòmic 1 (format només per un protó i un electró) i el més abundant de l'univers formant part de les estrelles i dels planetes gasosos en la seva…
Examen de model 2025, Problema 7
Exercici 4, Tasca 4d Exercici 4 [2,5 punts] Responeu només a dues de les quatre tasques plantejades (4a, 4b, 4c, 4d) L'hidrogen és l'element químic més simple de nombre atòmic 1 (format només per un protó i un electró) i el més abundant de l'univers formant part de les estrelles i dels planetes gasosos en la seva…
Juny 2025, Sèrie 4, Problema 3
Exercici 2, Apartat a Exercici 2 El llautó és un aliatge de zinc i coure molt present en la vida quotidiana. Per la seva brillantor i el seu color daurat, s'utilitza en joieria, en bijuteria, en rellotgeria i en la fabricació d'instruments musicals. a) Se submergeix una mostra de llautó en una dissolució d'àcid…
Juny 2025, Sèrie 4, Problema 4
Exercici 2, Apartat b Exercici 2 El llautó és un aliatge de zinc i coure molt present en la vida quotidiana. Per la seva brillantor i el seu color daurat, s'utilitza en joieria, en bijuteria, en rellotgeria i en la fabricació d'instruments musicals. b) Una peça d'un aliatge de massa 20,0 g que conté coure metàl·lic…
Juny 2024, Sèrie 1, Problema 5
5. Al laboratori disposem de làmines de plata i coure, així com de dues solucions aquoses de concentració 1,00\text{ M}, una de sal de nitrat de plata (\text{AgNO}_3) i l'altra de sal de nitrat de coure(II) (\text{Cu(NO}_3)_2). També disposem del material per a fer un pont salí. a) Feu el dibuix de la pila que es…
Juny 2023, Sèrie 1, Problema 7
7. El recobriment electrolític amb crom s'utilitza per a protegir superfícies metàl·liques de la corrosió, així com per a millorar-ne l'aspecte i les prestacions. a) Es vol cromar un objecte d'acer rectangular que té una superfície de 1400 \text{ cm}^2 amb una capa de crom de 0,1 \text{ mm} de gruix. Per a fer-ho, es…
Setembre 2023, Sèrie 2, Problema 6
6. La descarbonització del planeta és un dels grans reptes mundials per a combatre el canvi climàtic. Per a aconseguir-ho, es postula l'hidrogen com la principal alternativa als combustibles fòssils. Ara bé, per a assolir una descarbonització completa cal produir l'hidrogen d'una manera sostenible. L'anomenat…
Juny 2023, Sèrie 5, Problema 2
2. Per a muntar una pila, en condicions estàndard i a 25 °C, disposem d'una placa metàl·lica de coure i una altra d'alumini, una ampolla que conté una solució 1,0 M de sulfat de coure(II) i una altra ampolla que conté una solució 1,0 M de clorur d'alumini. a) Justifiqueu quin elèctrode actuarà de càtode i quin…
Juny 2023, Sèrie 5, Problema 5
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…
Juny 2022, Sèrie 2, Problema 7
7. Una pila electroquímica és un dispositiu experimental amb el qual es pot generar electricitat mitjançant una reacció química d'oxidació-reducció. Es construeix una pila amb la notació següent: Cd(s) | Cd^{2+}(aq, 1 M) || Cu^{2+}(aq, 1 M) | Cu(s) a) Escriviu les reaccions que tenen lloc a l'ànode i al càtode, i la…
Setembre 2022, Sèrie 3, Problema 6
6. En un experiment fem circular un corrent elèctric d'intensitat constant per una cella electrolítica que conté un determinat clorur de ferro (FeCl_n). Quan han passat 30 minuts, es recull un volum de 50,0 mL de clor gasós a 1 atmosfera de pressió i a 20 °C. a) Calculeu la quantitat de mols de clor gasós que…
Juny 2022, Sèrie 5, Problema 1
1. En una activitat experimental realitzada a l'aula de ciències, un grup d'alumnes estudien la reacció redox següent: Zn(s) + CuSO_4(aq) \rightarrow ZnSO_4(aq) + Cu(s) a) Expliqueu un procediment experimental que podrien seguir al laboratori per a muntar una pila en què es produís la reacció anterior, i indiqueu els…
Juny 2022, Sèrie 5, Problema 5
5. La indústria d'obtenció de clor i hidròxid de sodi és, actualment, una de les indústries electroquímiques més importants de tot el món. Aquests dos compostos s'obtenen conjuntament com a productes principals de l'electròlisi de la salmorra (solució aquosa de clorur de sodi) segons la reacció global següent: 2…
Setembre 2021, Sèrie 1, Problema 3
3. Per a tractar i conservar l'aigua d'una piscina, podem emprar un equip comercial de depuració que consisteix en un sistema de filtració al qual s'afegeix un aparell de cloració salina que obté clor per mitjà de l'electròlisi d'un producte ben natural com la sal comuna (clorur de sodi). a) A partir de l'electròlisi…
Juny 2021, Sèrie 2, Problema 4
4. L'hidrogen és un element abundant que generalment no es troba com a gas pur (H_2), sinó unit a l'oxigen (H_2O) o al carboni (CH_4). En un article publicat per la revista Nature Chemistry, experts en nanotecnologia de Stanford i Aarhus expliquen com es pot alliberar l'hidrogen de l'aigua a escala industrial…
Juny 2021, Sèrie 5, Problema 3
3. Una estratègia per a reduir despeses en la fabricació de joies consisteix a dipositar un bany d'or sobre metalls més econòmics mitjançant l'electròlisi a partir d'una sal d'or en estat d'oxidació +3. D'aquesta manera, la joia sembla d'or però només està recoberta per una capa molt fina del metall preciós. a)…
Juny 2020, Sèrie 1, Problema 7
7. L'any 2019 el Premi Nobel de Química va recompensar el desenvolupament de les bateries d'ió liti. Aquestes bateries s'utilitzen actualment en dispositius com telèfons mòbils, ordinadors portàtils i vehicles elèctrics. Hi ha diversos models de bateries d'ió liti; en un dels models, l'elèctrode de liti és oxidat i…
Juny 2020, Sèrie 3, Problema 7
7. Disposem d'una solució de sulfat de coure(II) 1\text{ M}, una solució de sulfat de zinc 1\text{ M}, i una solució de \text{KNO}_3 3\text{ M}, així com de làmines metàl·liques de \text{Zn} i \text{Cu}. a) Justifiqueu, a partir dels potencials estàndard de reducció dels parells redox, quina làmina ha de ser l'ànode…
Setembre 2020, Sèrie 4, Problema 2
2. L'electròlisi d'una solució aquosa que conté el clorur d'un metall divalent, MCl_2, ens permet obtenir el metall, M(s), amb un alt grau de puresa. a) Feu un dibuix esquemàtic d'aquest procés electrolític, i indiqueu-hi el nom de les diferents parts de què consta i per a què serveixen. [1,25 punts] b) Efectuem…
Setembre 2020, Sèrie 4, Problema 7
7. Els marcapassos són aparells que ajuden a salvar milers de vides a l'any mantenint el ritme del batec cardíac quan fallen els mecanismes del cor que tenen aquesta funció. Aquests aparells subministren un corrent elèctric al cor només en els moments en què necessita una estimulació. Alguns marcapassos estan formats…
Juny 2019, Sèrie 1, Problema 2
2. Hem muntat una pila al laboratori emprant una solució concentrada de nitrat de potassi com a pont salí. La reacció redox global que hi té lloc és la següent: Zn(s) + 2 AgNO_3(aq) \rightarrow Zn(NO_3)_2(aq) + 2 Ag(s) a) Escriviu les semireaccions que es produeixen en cada elèctrode, i especifiqueu quin és l'ànode i…
Juny 2019, Sèrie 1, Problema 6
6. El magnesi s'utilitza per a protegir les canonades subterrànies de la corrosió. Aquest procediment químic, anomenat protecció catòdica, es duu a terme soldant trossos de magnesi a les canonades de ferro. a) En què consisteix el procés de corrosió d'un metall? Justifiqueu per què el magnesi protegeix les canonades…
Juny 2019, Sèrie 4, Problema 2
2. Uns estudiants que fan un experiment al laboratori han volgut comprovar si el magnesi i el coure poden generar hidrogen quan cadascun d'aquests metalls reacciona separadament amb una solució aquosa d'àcid clorhídric diluït. Els experiments que han dut a terme demostren que només un dels dos metalls reacciona amb…
Juny 2019, Sèrie 4, Problema 7
7. L'electròlisi de l'aigua es pot efectuar amb un voltàmetre de Hofmann, com es mostra a la figura: [Esquema d'un voltàmetre de Hofmann amb aigua acidulada, elèctrodes de Pt i una pila]. En un dels elèctrodes s'obté oxigen segons la semireacció següent: 2 H_2O(l) ightarrow O_2(g) + 4 H^+(aq) + 4 e^- a) Escriviu la…
Setembre 2019, Sèrie 5, Problema 7
7. Una indústria obté alumini metàl·lic, \text{Al(s)}, a partir del mineral criolita. Posteriorment, i per a protegir-lo de la corrosió, la capa superficial de l'alumini metàl·lic es transforma en \text{Al}_2\text{O}_3\text{(s)} mitjançant la reacció química no ajustada següent: \text{Al(s)} +…
Juny 2018, Sèrie 1, Problema 4
4. El cobalt és un metall indispensable per a millorar el rendiment dels automòbils elèctrics, i també s'utilitza perquè les bateries dels telèfons mòbils durin més temps. Mitjançant l'electròlisi d'una solució de iodur de cobalt(II) (CoI₂) podem obtenir cobalt metàŀlic i iode (1₂). a) Feu un dibuix esquemàtic…
Setembre 2018, Sèrie 3, Problema 2
2. En la indústria farmacèutica sovint és necessari efectuar l'anàlisi de determinats metalls. Per exemple, per a determinar quantitativament el ferro que conté un comprimit multivitamínic, es dissol aquest comprimit en àcid i es duu a terme la valoració de l'ió Fe²+ emprant una solució de permanganat de potassi…
Setembre 2018, Sèrie 3, Problema 4
4. Un grup d'estudiants ha muntat tres piles al laboratori, i n'ha mesurat la força electromotriu, en condicions estàndard i a 298 K. Les dades experimentals que han obtingut són les següents: Parells redox* Pol negatiu Pol positiu Mg²+/Mg Zn²+/Zn Zn²+/Zn Cu²+/Cu Cu²+/Cu Força electromotriu (V) +1,62 +1,10 +0,34 Pila…
Juny 2018, Sèrie 5, Problema 3
3. Una de les aplicacions industrials de l'electròlisi és el recobriment metàllic (niquelats, daurats, cromats o platejats). Volem recobrir de plata una barra metàŀlica mitjançant l'electròlisi d'una solució de nitrat de plata. a) Dibuixeu el muntatge experimental que faríeu per dur a terme aquesta electròlisi al…
Juny 2018, Sèrie 5, Problema 5
5. Hem preparat al laboratori tres solucions aquoses, totes tres amb una concentració 1,0 M, de les sals solubles següents: AgNO3, Ni(NO3)₂ i Sn(NO3)₂. Disposem també de làmines de níquel i de làmines de plata, i d'una solució aquosa de KNO, 3,0 M. a) Expliqueu detalladament com muntaríeu una pila al laboratori amb…
Juny 2017, Sèrie 1, Problema 2
2. Les reaccions redox s'utilitzen en molts processos de la química: per a generar energia elèctrica (pila), per a provocar reaccions químiques que no són espontànies (electròlisi) o per a obtenir substàncies de gran interès. a) Un grup d'estudiants vol muntar una pila al laboratori, en condicions estàndard i a 25…
Setembre 2017, Sèrie 2, Problema 2
2. En una activitat experimental, un grup d'alumnes disposen d'una làmina de níquel i una de plata per a muntar una pila en condicions estàndard. a) Digueu quins altres reactius i quins materials necessitaran. Dibuixeu un esquema de la pila, i escriviu les semireaccions de cada elèctrode i la reacció global. [1 punt]…
Juny 2017, Sèrie 5, Problema 2
2. Una de les utilitats de l'electròlisi és l'obtenció d'alguns metalls. Per exemple, el magnesi s'obté industrialment per electròlisi del clorur de magnesi (MgCl₂) procedent de salmorres o de l'aigua de mar. En aquesta electròlisi, el clorur de magnesi es troba en estat líquid o fos. a) Escriviu les semireaccions…
Setembre 2016, Sèrie 1, Problema 7
7. En joieria s'utilitza freqüentment el bany de rodi, ja que les joies recobertes amb aquest metall brillen molt i, a més, és una alternativa menys cara que el recobriment amb platí. Volem recobrir una medalla de plata amb rodi mitjançant electròlisi. a) Dibuixeu el muntatge experimental per a fer el recobriment de…
Juny 2016, Sèrie 3, Problema 3
3. Per electròlisi d'una dissolució aquosa de clorur d'or(III) (AuCl), s'obté clor gasós i es diposita or. a) Escriviu les semireaccions que tenen lloc a l'ànode i al càtode, i la reacció global. Feu un esquema de la cella electrolítica, i indiqueu-hi l'elèctrode positiu i el negatiu, l'ànode i el càtode, el moviment…
Juny 2016, Sèrie 5, Problema 2
2. L'electròlisi és un procés en què s'aporta energia elèctrica perquè es produeixi una reacció redox no espontània. Mitjançant l'electròlisi d'una solució aquosa de clorur de coure(II), emprant dos elèctrodes inerts de grafit, s'obté Cl₂(g) a l'ànode i es diposita Cu(s) al càtode. a) Escriviu les semireaccions que…
Juny 2015, Sèrie 2, Problema 2
2. Volem fabricar piles de diferent força electromotriu al laboratori i disposem d'elèctrodes dels metalls següents: coure, níquel i ferro. Preparem solucions de concentració 1,0 mol L-¹ dels ions Cu²+, Ni²+ i Fe²+ a partir de sals solubles en aigua i, a més, disposem d'una solució aquosa concentrada de KCl. a) De…
Juny 2015, Sèrie 4, Problema 5
5. Les bateries recarregables d'ió liti s'utilitzen en els dispositius mòbils i en els ordinadors. Contenen un elèctrode format pels materials LiCoO₂ (s) i CoO₂ (s), i un altre elèctrode format pels materials C(s) i LiC (s). La bateria té, a més, una substància entre els elèctrodes per a facilitar el moviment dels…
Setembre 2015, Sèrie 5, Problema 4
4. Suposeu que quan està a punt de començar el partit de la final del Mundial de futbol del 2018 es descobreix que uns lladres n'han robat el trofeu, que és fet d'or. Com que no hi ha temps de fabricar-ne un de nou per a lliurar-lo a l'equip guanyador del partit, es decideix agafar una reproducció feta d'un metall…