Exercici 1 · Química 2026, convocatòria extraordinària
Text de l'enunciat
Exercici 1
Els fotocatalitzadors són compostos capaços de promoure una reacció química quan són irradiats amb llum i s’apliquen en camps tan diversos com la degradació de contaminants, la producció d’hidrogen verd o la valorització de les emissions de CO₂. Un dels fotocatalitzadors més populars utilitzat en algunes d’aquestes aplicacions és el diòxid de titani (TiO₂), un semiconductor que absorbeix radiació ultraviolada (UV).
Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.
Apartat 1.1
Text de l'enunciat
1.1. El TiO₂ es pot obtenir a partir de la reacció següent:
TiCl₄(l) + O₂(g) → TiO₂(s) + 2 Cl₂(g)
Calculeu la variació d’energia lliure de Gibbs estàndard d’aquesta reacció a 25 °C. Indiqueu si es tracta d’un procés espontani en condicions estàndard a 25 °C, i determineu en quin interval de temperatures ho serà, si assumim que l’entalpia i l’entropia de la reacció no varien amb la temperatura.
Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.
Mostra la solució
Solució encara no emparellada. Obre la solució oficial (PDF).
Apartat 1.2
Text de l'enunciat
1.2. Alguns dels contaminants que poden ser degradats mitjançant l’acció del diòxid de titani sota irradiació amb llum UV són el diclorometà (CH₂Cl₂), el dibromometà (CH₂Br₂) o el tetracloroetè (C₂Cl₄). Representeu les estructures de Lewis d’aquests tres compostos organohalogenats i predigueu quina serà la seva geometria segons la teoria de repulsió dels parells d’electrons de la capa de valència (RPECV). En el cas del tetracloroetè, digueu quina serà la geometria al voltant de cadascun dels àtoms de carboni de la molècula.
Expliqueu de manera justificada si el tetracloroetè és un compost polar o no.
Dades: Nombres atòmics: Z(H) = 1; Z(C) = 6; Z(Cl) = 17; Z(Br) = 35. Electronegativitat segons l’escala de Pauling: H = 2,20; C = 2,55; Cl = 3,16; Br = 2,96.
Substància TiCl₄(l) O₂(g) TiO₂(s) Cl₂(g)
Entalpia estàndard de formació a 25
–1 ∆Hf° (kJ mol )
°C –763,2 0,0 –944,0 0,0
Entropia estàndard absoluta a 25
K⁻¹ S°(J mol⁻¹ )
°C +353,2 +205,0 +51,0 +223,0
Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.
Mostra la solució
Solució encara no emparellada. Obre la solució oficial (PDF).