Termodinàmica: problemes de Química de la Selectivitat
52 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 4
Exercici 4, Tasca 4a 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 5
Exercici 4, Tasca 4b 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 1, Problema 4
Exercici 4: Clorur de vinil i PVC Exercici 4 Responeu només a DUES de les quatre qüestions plantejades (a, b, c i d). El cloroetè (CH_2=CHCl), també anomenat clorur de vinil, figura entre els compostos químics més produïts arreu del món perquè és el monòmer a partir del qual s'obté el clorur de polivinil (PVC), un…
Setembre 2025, Sèrie 3, Problema 5
Exercici 4a Exercici 4 Responeu només a DUES de les quatre qüestions plantejades (a, b, c i d). L'etanol i l'èter dimetílic, o dimetil èter, són dos compostos orgànics amb la mateixa fórmula molecular (C_2H_6O), però amb estructures i propietats químiques molt diferents. — L'etanol és un alcohol amb un grup funcional…
Setembre 2025, Sèrie 3, Problema 8
Exercici 4d Exercici 4 Responeu només a DUES de les quatre qüestions plantejades (a, b, c i d). L'etanol i l'èter dimetílic, o dimetil èter, són dos compostos orgànics amb la mateixa fórmula molecular (C_2H_6O), però amb estructures i propietats químiques molt diferents. — L'etanol és un alcohol amb un grup funcional…
Juny 2025, Sèrie 4, Problema 5
Exercici 3, Apartat a Exercici 3 El 13 d'octubre de 1908, el químic alemany Fritz Haber va registrar la patent del procés que porta el seu nom, amb el qual s'obté amoníac a partir d'hidrogen gasós i nitrogen gasós a pressions altes i en presència d'un catalitzador. L'amoníac que es forma es va separant de la resta de…
Juny 2024, Sèrie 1, Problema 3
3. La glucosa (C_6H_{12}O_6) és un monosacàrid que es troba en molts aliments i en la sang. En la fabricació del pa és molt important la reacció de fermentació de la glucosa per acció del llevat. En aquesta reacció de fermentació s'obté etanol (C_2H_5OH) i diòxid de carboni (CO_2). C_6H_{12}O_6(s) \rightarrow 2…
Juny 2024, Sèrie 1, Problema 6
6. Les energies reticulars dels compostos iònics són útils per a predir els punts de fusió i les solubilitats en aigua d'aquest tipus de compostos. Per a calcular el valor de l'energia reticular d'un compost iònic com ara el clorur de rubidi, s'utilitza el cicle de Born-Haber: [Diagrama del cicle de Born-Haber per al…
Setembre 2024, Sèrie 3, Problema 3
3. La calç viva és l'òxid de calci que s'obté de la calcinació de roques calcàries. La calç apagada és hidròxid de calci que es produeix per hidratació de l'òxid de calci en un procés exotèrmic. Ambdues substàncies tenen múltiples aplicacions en diversos àmbits, però sobretot s'utilitzen en la construcció per a…
Juny 2024, Sèrie 5, Problema 2
2. En la fermentació acètica del vi, per l'acció dels bacteris del gènere Acetobacter, l'alcohol etílic (també anomenat etanol) reacciona amb l'oxigen de l'aire i es transforma en àcid acètic (també anomenat àcid etanoic) i aigua. Aquesta dissolució dona lloc al vinagre. a) Escriviu la reacció d'oxidació de l'etanol.…
Juny 2023, Sèrie 1, Problema 1
1. La hidrazina (N_2H_4) i la dimetilhidrazina (N_2H_2(CH_3)_2) són combustibles líquids. La hidrazina reacciona amb l'oxigen i s'obté H_2O(g) i N_2(g). La dimetilhidrazina reacciona amb l'oxigen i s'obté H_2O(g), N_2(g) i CO_2(g). a) Escriviu les dues reaccions de combustió. Calculeu l'entalpia estàndard de reacció…
Juny 2023, Sèrie 1, Problema 5
5. L'acetaldehid (CH,CHO) es descompon en metà i monòxid de carboni segons la reacció CH,CHO(g) — CH, (g) + CO(g) AHP (298 R) — —20 RJ mol” Aquesta reacció té una energia d'activació de 188 kJ mol" sense emprar cap catalitzador i una energia d'activació de 135 RJ mol” emprant iode com a catalitzador. a) Justifiqueu…
Setembre 2023, Sèrie 2, Problema 2
2. El cloroetà (C_2H_5Cl), també anomenat clorur d'etil, s'ha utilitzat al llarg de la història com a anestèsic d'ús tòpic i d'acció ràpida que actua per refredament local en l'àrea aplicada. Actualment es recomana evitar el contacte físic amb aquesta substància. Per a obtenir cloroetà, es poden utilitzar dos mètodes…
Setembre 2023, Sèrie 2, Problema 5
5. El diòxid de nitrogen és un gas contaminant que es forma com a subproducte en els processos de combustió a altes temperatures, com en els vehicles motoritzats i les plantes elèctriques. Per això és un contaminant freqüent a les zones urbanes. El diòxid de nitrogen es pot obtenir també per l'oxidació del monòxid de…
Juny 2023, Sèrie 5, Problema 3
3. Als cellers on s'elabora vi, i durant el temps que dura el procés de fermentació del most, se sent un xiuxiueig constant que trenca el silenci, allò que en el món de l'enologia es coneix amb l'expressió «el vi bull». El sucre (glucosa) es converteix en etanol i, alhora, es produeix diòxid de carboni gasós:…
Juny 2023, Sèrie 5, Problema 6
6. A la superfície terrestre, l'ozó (O_3) és un dels indicadors de la contaminació de l'aire. Diversos estudis indiquen que, quan l'ozó es troba en estat estacionari, és a dir, quan la velocitat de la reacció de producció i de destrucció de l'ozó és la mateixa, la seva concentració és 2,0 \times 10^{-8} \text{ mol…
Juny 2022, Sèrie 2, Problema 3
3. El benzè (C_6H_6) és un hidrocarbur perillós, ja que emet vapors tòxics que poden produir càncer. Es poden produir traces de benzè en la combustió incompleta de materials rics en carboni, com ara en les erupcions volcàniques i en els incendis forestals, i és un component del fum de les cigarretes. La reacció de…
Setembre 2022, Sèrie 3, Problema 1
1. En el mercat hi ha diversos envasos per a aliments i begudes que són autoescalfables. Aquests envasos consten de dos compartiments: un que conté l'aliment o la beguda i l'altre on es produeix una reacció química exotèrmica. En les begudes autoescalfables comercials, la reacció que produeix la calor necessària per…
Juny 2022, Sèrie 5, Problema 3
3. En la fermentació de la cervesa, la glucosa sòlida —C_6H_{12}O_6(s)— del malt es transforma en etanol líquid i diòxid de carboni gasós mitjançant un procés anaeròbic (en absència d'oxigen). a) Escriviu i ajusteu l'equació de la reacció que es produeix en la fermentació de la cervesa. Justifiqueu que aquesta…
Setembre 2021, Sèrie 1, Problema 1
1. El monòxid de dinitrogen o òxid nitrós (N_2O) és conegut com a gas hilarant o gas del riure. El fan servir els dentistes com a agent sedant, segur i eficaç, per a aconseguir que el pacient se senti més còmode i relaxat durant determinats procediments dentals. En certes condicions, aquest òxid es pot descompondre…
Setembre 2021, Sèrie 1, Problema 6
6. L'etí (C_2H_2), anomenat habitualment acetilè, és l'alquí més senzill que existeix i n'és ben coneguda la utilització en equips de soldadura. En aquest procés, es poden unir les vores de dues peces metàl·liques a la temperatura de fusió (aproximadament, 3\ 200\ ^\circ C) mitjançant la calor que genera la flama…
Juny 2021, Sèrie 2, Problema 2
2. L'airbag (o coixí de seguretat) està considerat, en combinació amb el cinturó de seguretat, com un dels millors sistemes per a reduir les lesions ocasionades per un accident de trànsit. Quan un vehicle rep un fort impacte, l'azida de sodi (NaN_3) que porten els airbags es descompon ràpidament i forma nitrogen…
Juny 2021, Sèrie 5, Problema 7
7. Les calderes de calefacció de condensació, a diferència de les convencionals, tenen més eficiència energètica. El combustible utilitzat principalment és el gas natural, format per una mescla d'hidrocarburs en què el metà és el component majoritari. La diferència entre les dues calderes és que en fer la combustió…
Juny 2020, Sèrie 1, Problema 3
3. El butà i el propà són dos combustibles gasosos utilitzats en la indústria i la llar. Les reaccions no ajustades de combustió d'aquests gasos són les següents: C_4H_{10}(g) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + H_2O(l) C_3H_8(g) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + H_2O(l) a) Ajusteu les reaccions. Calculeu l'entalpia de…
Juny 2020, Sèrie 3, Problema 5
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.…
Juny 2020, Sèrie 3, Problema 6
6. El metantiol (CH_3-SH) és un gas incolor amb una olor similar a la col fermentada i és una de les principals substàncies responsables del mal alè. Es produeix d'una manera natural amb la descomposició bacteriana de les proteïnes i, per tant, s'estudia com a indicador de la degradació d'aliments. Se sintetitza per…
Setembre 2020, Sèrie 4, Problema 6
6. En la fabricació de l'àcid nítric a partir de l'amoníac, en primer lloc cal oxidar catalíticament aquest compost segons la reacció següent: 4 NH_3(g) + 5 O_2(g) \rightleftharpoons 4 NO (g) + 6 H_2O(g) \quad \Delta S^\circ (a 25 ^\circ C) = 180,5 J \cdot K^{-1} El procés industrial seguit, que permet obtenir valors…
Juny 2019, Sèrie 1, Problema 3
3. A l'octubre del 2018 va entrar en vigor l'aplicació d'una nova normativa d'etiquetatge dels combustibles. La gasolina, que conté isooctà (C_8H_{18}), ara s'etiqueta amb un cercle on figura el símbol E5, E10 o E85, segons que contingui un 5 %, un 10 % o el 85 % d'etanol, respectivament. a) Quan es crema 1,0 L…
Juny 2019, Sèrie 1, Problema 5
5. El benzè, C_6H_6, és un hidrocarbur que s'utilitza industrialment com a intermediari per a fabricar altres substàncies químiques. S'ha comprovat experimentalment que el seu punt de fusió és de 6,0 \, ^\circ\text{C} a 1,0 \, \text{atm}, el seu punt triple és de 5,5 \, ^\circ\text{C} a 0,048 \, \text{atm} i el seu…
Juny 2019, Sèrie 4, Problema 1
1. L'ús de la nanotecnologia en l'àmbit de la medicina és actualment un camp d'investigació capdavanter. S'han construït nanomotors propulsats per oxigen gasós obtingut a partir de la descomposició del peròxid d'hidrogen, segons l'equació química següent: H_2O_2(l) \rightarrow H_2O(l) + \frac{1}{2} O_2(g) \quad…
Juny 2019, Sèrie 4, Problema 6
6. El propà i el butà són combustibles que s'utilitzen a les llars i en la indústria. Es poden liquar fàcilment a pressió, i això facilita que es puguin transportar i vendre envasats en bombones. a) Escriviu les reaccions de combustió del propà i del butà. Volem obtenir 1 500 kJ d'energia en forma de calor mitjançant…
Setembre 2019, Sèrie 5, Problema 1
1. El poder oxidant de l'aigua oxigenada (H_2O_2) és degut a la facilitat d'aquest compost per a descompondre's en aigua i oxigen, segons la reacció següent: 2 H_2O_2(l) \rightarrow 2 H_2O(l) + O_2(g) \quad \Delta H^\circ (a 25 ^\circ C) = -196,0 kJ [Imatge d'una ampolla d'aigua oxigenada] a) Calculeu la variació…
Setembre 2019, Sèrie 5, Problema 3
3. Per al tractament de les molèsties causades pels cops, es fan servir unes bosses que s'escalfen o que es refreden instantàniament. En el cas de les bosses que es refreden, acostumen a contenir nitrat d'amoni i aigua disposats en compartiments separats; quan colpegem la bossa, les dues substàncies entren en…
Setembre 2019, Sèrie 5, Problema 6
6. El propà és un gas àmpliament utilitzat com a combustible. Quan reacciona amb oxigen produeix diòxid de carboni i aigua, segons la reacció exotèrmica següent: CH_3CH_2CH_3(g) + 5 O_2(g) \rightarrow 3 CO_2(g) + 4 H_2O(g), \quad \Delta H^\circ < 0 a) Calculeu l'entalpia estàndard d'aquesta reacció, a 298 K, a partir…
Juny 2018, Sèrie 1, Problema 3
3. En un institut, utilitzen un fogó d'alcohol per a escalfar els 300 cm³ d'aigua que conté un vas de precipitats, en condicions estàndard i a una temperatura de 15 °C. Quan el tipus d'alcohol que crema en el fogó és etanol, es produeix la reacció de combustió següent: CH₂CH₂OH(1) + 3 O₂(g) →2 CO₂(g) + 3 H₂O(g), AH°…
Juny 2018, Sèrie 1, Problema 7
7. L'activitat antimicrobiana de la plata ha estat demostrada in vitro fins i tot contra bacteris multiresistents. Perquè es doni aquesta activitat, cal que la plata es trobi en l'estat d'oxidació +1, com succeeix en l'òxid de plata. Però a una temperatura de 25 °C, aquest compost es pot descompondre i pot formar…
Setembre 2018, Sèrie 3, Problema 6
6. La urea (H₂NCONH₂) és una substància que alguns organismes vius sintetitzen per eliminar l'excés d'amoníac del cos. Observeu les dades termodinàmiques de la taula següent: Reacció 2NH,(g)+CO,(g)→H_NCONH,(s)+H_O(1) 2NH,(g)+CO,(g)→H,NCONH,(aq)+H_O(l) 1 2 3 N₂(g) + H₂(g) →→NH₂(g) 2 H₂(g) + O₂(g) → H₂O(1) 2 Variació…
Juny 2018, Sèrie 5, Problema 6
6. En un laboratori, cal escalfar 100 litres d'aigua diàriament; l’'aigua està a 15 °C, i cal que arribi a una temperatura de 85 °C. La calor emprada per a dur a terme el procés prové d'una caldera que funciona mitjançant la combustió de gas butà, segons la reacció següent: 13 2 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 5 H₂O(l), AH° <0 a)…
Juny 2017, Sèrie 1, Problema 1
1. El trinitrotoluè (TNT) és un explosiu molt potent que, en relació amb la nitroglicerina, té l'avantatge que és més estable en cas d'impacte, cops o fricció. La descomposició explosiva del TNT es pot representar mitjançant l’equació química següent: 2 C₂H₂(NO₂),(s) →7 C(s) + 7 CO(g) + 3 N₂(g) + 5 H₂O(g) AH° <0 a)…
Setembre 2017, Sèrie 2, Problema 1
1. La descomposició tèrmica de l'hidrogencarbonat de sodi s'utilitza en la fabricació de pa, perquè el diòxid de carboni que desprèn produeix petites bombolles en la massa i això fa que «pugi» quan es posa el pa al forn. La reacció ajustada que hi té lloc és la següent: 2 NaHCO3(s) → Na₂CO³(s) + CO₂(g) + H₂O(g) a)…
Juny 2017, Sèrie 5, Problema 4
4. El bioetanol és un biocombustible que s'obté per fermentació dels sucres presents en les espècies vegetals que tenen un alt contingut en sacarosa, com ara la canya de sucre o la remolatxa, o bé un alt contingut en midó, com ara el blat, el blat de moro, l'ordi o les patates. El bioetanol es pot utilitzar com a…
Setembre 2016, Sèrie 1, Problema 4
4. Per a combatre amb eficàcia el foc, és necessari saber que la combustió és una reacció química que es produeix quan els vapors que desprèn una substància combustible es combinen amb una gran rapidesa amb l'oxigen de l'aire. Aquesta reacció, amb despreniment de llum i calor, dóna lloc al foc. a) Amb les dades de la…
Juny 2016, Sèrie 3, Problema 5
5. Per a calcular l'energia reticular del clorur de magnesi (MgCl₂) cal conèixer les dades termodinàmiques que apareixen en la taula següent: Magnituds en condicions estàndard i a 25 °C Energia de sublimació del magnesi Primera energia d'ionització del magnesi Segona energia d'ionització del magnesi Energia de…
Juny 2016, Sèrie 5, Problema 4
4. L'òxid de calci o calç viva és un compost inorgànic molt important en l'àmbit industrial. En el control de la contaminació s'utilitza per a eliminar el diòxid de sofre generat en algunes centrals elèctriques mitjançant la reacció següent: 2 CaO(s) +2 SO₂(g) + O₂(g) → 2 CaSO (s) a) En una central elèctrica…
Juny 2016, Sèrie 5, Problema 5
5. El biogàs és una mescla de metà i diòxid de carboni que podem obtenir a partir de les reaccions metabòliques dels bacteris metanògens. Aquests bacteris duen a terme diverses reaccions per a descompondre la matèria orgànica, l'última de les quals és la transformació següent de l'àcid acètic: CH₂COOH(1)→ CH₂(g) +…
Juny 2015, Sèrie 2, Problema 5
5. La glucosa (CHO) és un monosacàrid que és molt present en la nostra vida, ja que les cèŀlules l'utilitzen com a font d'energia i com a intermediari metabòlic. Una de les reaccions que es poden produir en el nostre organisme és la següent: CH₂O(s)→2CH₂CH₂OH(1) + 2 CO₂(g) a) A partir de les dades termodinàmiques de…
Juny 2015, Sèrie 2, Problema 7
7. El brom, Br, és una substància vermellosa i líquida a 20 °C i 1,0 atm. A partir del diagrama de fases del brom podem extreure les dades següents: Punt de fusió -7,0°C 1,0 atm Punt triple -7,3 °C 0,058 atm Punt crític 315,0 °C 102 atm a) Quina informació ens donen el punt de fusió i el punt triple del brom?…
Juny 2015, Sèrie 4, Problema 2
2. La nitroglicerina, C,H,N,O,, que tradicionalment s'ha utilitzat per a fabricar explosius, també s'usa en medicina com a vasodilatador per a tractar l'angina de pit. Podem representar la descomposició de la nitroglicerina mitjançant l'equació següent: NITROGLICERINA 4 C,H,N₂0,(1)→ 6N₂(g) + 12 CO₂(g) + O₂(g) + 10…
Setembre 2015, Sèrie 5, Problema 2
2. En la fermentació acètica del vi, per acció dels bacteris del gènere Acetobacter, l'etanol reacciona amb l'oxigen de l'aire i es transforma en àcid etanoic (anomenat habitualment àcid acètic) i aigua, mescla líquida que dóna lloc al vinagre. a) Escriviu la reacció de fermentació acètica del vi. Calculeu-ne la…