Els gavarrons o grataculs són els fruits del roser boscà. El color vermell del fruit madur és degut a la presència d'antocianines, que absorbeixen la radiació verda de la llum blanca que li arriba i transmeten el color vermell complementari.
a) D'acord amb la taula de l'espectre electromagnètic visible següent, calculeu el rang de freqüència i el rang d'energia en què observem l'absorció de les antocianines.
Color de la llum absorbida | Rang de longituds d'ona
vermell | 618-780 nm
taronja | 581-618 nm
groc | 570-581 nm
verd | 497-570 nm
cian | 476-497 nm
blau | 427-476 nm
violat | 380-427 nm
[1,25 punts]
b) Expliqueu quin és el fenomen espectroscòpic en què es diferencien les tècniques d'IR i UV-Vis.
L'espectre visible es troba entre l'infraroig i l'ultraviolat. Ordeneu els tres rangs espectrals per ordre creixent d'energia.
[1,25 punts]
Dades: Constant de Planck: h = 6,63 × 10^–34 J s.
Velocitat de la llum en el buit: c = 3,0 × 10⁸ m s^–1.

Els halurs de plata precipitats en forma de cristalls molt fins s'utilitzen en plaques i pel·lícules fotogràfiques, ja que són molt sensibles a la llum.
Disposem de 100 mL d'una solució que conté els anions clorur, bromur i iodur, cadascun en la mateixa concentració 0,1 m. Hi afegim una solució molt concentrada de catió plata, d'una manera lenta i amb agitació contínua. Les sals d'halur de plata, que són el clorur de plata, el bromur de plata i el iodur de plata, tenen molt baixa solubilitat i precipiten a mesura que augmenta la concentració del catió.
a) Calculeu a quina concentració del catió plata comencen a precipitar les tres sals d'halur de plata. Justifiqueu l'ordre de precipitació de les tres sals.
[1,25 punts]
b) Com es veurà afectat l'equilibri de solubilitat de les tres sals si hi afegim una solució molt concentrada de clorur de sodi després de l'addició del catió plata?
[1,25 punts]
Dades: Productes de solubilitat: K_ps(clorur de plata) = 1,8 × 10^–10;
K_ps(bromur de plata) = 7,7 × 10^–13; K_ps(iodur de plata) = 8,3 × 10^–17.
Nota: Considereu negligible l'augment de volum en afegir la solució del catió.

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) Suposant que un elèctrode és la joia i l'altre és una barra d'or metàl·lic, identifiqueu i justifiqueu l'ànode i el càtode, les seves polaritats i les reaccions que tenen lloc en el procés electrolític. Dibuixeu la cel·la electrolítica i identifiqueu-ne les parts.
[1,25 punts]
b) Determineu el rendiment d'aquesta cel·la si, quan fem passar un corrent de 2,5 A durant 7,5 min, només es dipositen 0,650 g d'or sobre la joia.
[1,25 punts]
Dades: Massa atòmica relativa: Au = 197,0.
Constant de Faraday: F = 9,65 × 10⁴ C mol^–1.

La determinació de la concentració d'una solució d'amoníac es duu a terme mitjançant una valoració àcid-base emprant una solució àcida de concentració coneguda.
Es valoren 5 mL d'una solució d'amoníac amb una solució d'àcid clorhídric 0,1 m. La corba de valoració obtinguda es representa en la figura següent:
[Gràfic: pH inicial ≈ 11,5; punt d'equivalència a 25 mL d'HCl afegit, pH ≈ 5,0]
a) Descriviu el procediment experimental i el material necessari per a dur a terme la valoració. Calculeu la concentració de la solució d'amoníac.
[1,25 punts]
b) Calculeu la concentració d'ions hidroxil a la solució inicial d'amoníac. Digueu si el pH del punt d'equivalència és àcid, neutre o bàsic, i justifiqueu la resposta.
[1,25 punts]
Dada: Constant d'ionització de l'aigua: K_w = 1,00 × 10^–14.

El monòxid de nitrogen reacciona amb clor gasós a 100 °C per a obtenir clorur de nitrosil, que és un reactiu utilitzat en la síntesi de la caprolactama, emprada finalment per a l'obtenció del niló 6. La reacció d'obtenció de clorur de nitrosil a partir de clor i monòxid de nitrogen és la següent:
2 NO(g) + Cl₂(g) → 2 NOCl(g)
Duem a terme tres experiments a diferents concentracions per a determinar la velocitat inicial de la reacció de formació del clorur de nitrosil. Els resultats obtinguts són els següents:
Experiment | [NO] (mol L^–1) | [Cl₂] (mol L^–1) | Velocitat (mol L^–1 s^–1)
1 | 0,0.125 | 0,255 | 2,25 × 10^–5
2 | 0,0.125 | 0,510 | 4,50 × 10^–5
3 | 0,0.250 | 0,255 | 9,00 × 10^–5
a) Determineu els ordres de reacció respecte al Cl₂ i respecte al NO. Escriviu l'equació de velocitat. Calculeu el valor de la constant de velocitat.
[1,25 punts]
b) El diagrama d'energia d'una reacció amb dues etapes elementals presenta el perfil següent:
[Gràfic: dues barreres energètiques; l'energia dels productes finals és inferior a la dels reactius]
Marqueu en el diagrama les energies d'activació, els estats de transició (complex activat) i la variació de l'entalpia de la reacció global. La reacció global és endotèrmica o exotèrmica? Quina és l'etapa limitant de la velocitat de reacció? Justifiqueu les respostes.
[1,25 punts]

Segons l'Organització Mundial de la Salut, hi ha grans ciutats del nostre país que superen els llindars permesos de gas NO₂, establerts en 40 µg m^–3 de mitjana anual, la qual cosa provoca diversos problemes de salut respiratòria. Aquest gas prové majorment de la conducció de vehicles amb combustible derivat del petroli.
La reacció de formació de NO₂ és un procés que arriba a l'equilibri d'acord amb l'equació química següent:
2 NO(g) + O₂(g) ⇄ 2 NO₂(g)
Per a determinar la constant d'equilibri de l'equació química anterior, vam fer un experiment en un recipient tancat i vam obtenir els resultats següents:
[Gràfic: concentracions (mM) vs temps (s). A l'equilibri (~6.000 s): oxigen ≈ 0,8 mM, diòxid (NO₂) ≈ 0,6 mM, monòxid (NO) ≈ 0,4 mM]
a) Determineu el valor de les concentracions en l'equilibri de cada gas expressades en unitats de molaritat. Calculeu la constant d'equilibri en concentracions (K_c) de la reacció. Digueu si en algun moment la concentració de diòxid de nitrogen ha superat el llindar establert per l'Organització Mundial de la Salut, i justifiqueu la resposta.
[1,25 punts]
b) Experimentalment, s'ha demostrat que el valor de la constant d'equilibri K_c disminueix en augmentar la temperatura. Raoneu si el procés és exotèrmic o endotèrmic. Determineu si es formarà més diòxid de nitrogen a l'estiu o a l'hivern.
[1,25 punts]
Dades: 1 mm = 1 × 10^–3 m.
Masses atòmiques relatives: N = 14,0; O = 16,0.

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 del metà en la caldera convencional obtenim aigua en estat de vapor, mentre que en la caldera de condensació obtenim aigua en estat líquid.
a) Sabem que la variació d'entalpia estàndard de la combustió d'un mol de metà per a donar vapor d'aigua és –801,4 kJ mol^–1. Escriviu la reacció de combustió del metà en la caldera de condensació i calculeu la variació d'entalpia d'aquesta reacció. Justifiqueu numèricament quina té més eficiència energètica.
[1,25 punts]
b) Compareu la calor despresa a volum constant i a pressió constant de la caldera de condensació i raoneu-ho. Feu el mateix amb la caldera convencional.
[1,25 punts]
Dades: Entalpies estàndard de formació: ΔH_f° (CH₄, g) = –74,8 kJ mol^–1;
ΔH_f° (CO₂, g) = –393,5 kJ mol^–1; ΔH_f° (H₂O, l) = –285,5 kJ mol^–1.
Constant universal dels gasos ideals: R = 8,31 J K^–1 mol^–1.
Nota: Totes les dades són a 25 °C.