Exercici 4 · Química 2026, convocatòria extraordinària
Text de l'enunciat
Exercici 4
Responeu només a DOS dels quatre apartats que es plantegen (4.1, 4.2, 4.3 i 4.4).
L’ús de fertilitzants químics és una pràctica habitual en l’agricultura moderna per a augmentar el rendiment dels conreus. Un dels més utilitzats és el nitrat d’amoni (NH₄NO₃), que aporta nitrogen en dues formes que les plantes poden assimilar: l’ió amoni (NH⁺
₄^() i l’ió nitrat) (NO⁻
₃^(). Aquest compost és molt soluble en aigua i, en dissoldre’s, pot modificar el pH del sòl,) i per tant, afectar la disponibilitat dels nutrients minerals.
Quan es dissol en aigua, el nitrat d’amoni es dissocia completament:
NH NO (s) → NH⁺ – 4 3 ₄^((aq) + NO)₃^((aq))
I l’ió amoni format es comporta com un àcid feble segons l’equilibri següent:
NH⁺
₄^((aq) + H)₂^(O(l))^(⇌)^(NH) + ₃^((aq) + H)₃^(O)^()^((aq))^(K)ₐ^(= 5,62 × 10)⁻¹⁰^(a 25 °C)
En els sòls agrícoles, el pH influeix fortament en la disponibilitat dels nutrients. Amb valors de pH baixos, els ions Fe²⁺ i Mn²⁺ es tornen més solubles, però el fòsfor (en forma de PO³⁻
4 ^() queda retingut i esdevé menys accessible per a les plantes. D’altra banda, amb valors) de pH alts passa el contrari: el ferro es torna insoluble i menys accessible per a les plantes, mentre que el fòsfor es troba més disponible.
Tret automàticament del PDF oficial: les fórmules es veuen bé a la imatge.
Apartat 4.1
Text de l'enunciat
4.1. Determineu les concentracions (en molaritat) de totes les espècies presents en equilibri (incloent-hi els ions OH⁻) en una mostra que conté 14,25 g de nitrat d’amoni dissolts en 100,0 mL d’aigua a 25 °C. Expliqueu de manera raonada si la solució resultant acidifica o alcalinitza el sòl i com això pot afectar la disponibilitat de ferro i de fòsfor per a les plantes.
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 4.2
Text de l'enunciat
4.2. En els sòls agrícoles, l’ió amoni es pot oxidar fins a nitrat mitjançant l’acció de diversos microorganismes. Per exemple, els enzims dels bacteris del gènere Nitrosomonas inicien aquest procés catalitzant la formació de nitrit a partir d’amoni:
2 NH⁺ 4 ^((aq) + 3 O) Nitrosomonas ₂^((g)) 2 NO⁻
₂^((aq) + 4 H)⁺^((aq) + 2 H)₂^(O(l))
Aquesta reacció és lenta i la seva velocitat depèn de diversos factors ambientals. Expliqueu de manera justificada quin efecte tindran els factors següents sobre la velocitat d’aquesta reacció: a) un augment de la temperatura, en un interval que no afecti la proliferació ni l’estabilitat dels bacteris de tipus Nitrosomonas; b) un augment de la concentració d’oxigen en remoure el terreny amb un motocultor, i c) l’acidificació del medi, que redueix la població de bacteris del gènere Nitrosomonas.
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 4.3
Text de l'enunciat
4.3. Els microorganismes que es troben a la terra també poden oxidar la matèria orgànica que els envolta, i aquest fenomen es pot utilitzar per a generar electricitat en les anomenades biopiles (o microbial fuel cells). Tal com es mostra a la figura, en una biopila senzilla els bacteris del compartiment de l’ànode descomponen compostos orgànics presents al sòl i alliberen electrons i protons. Els electrons es dirigeixen cap al càtode a través d’un circuit extern, i generen corrent elèctric, mentre que els protons travessen una membrana fins al càtode, on reaccionen amb l’oxigen i formen aigua.
Escriviu la semireacció que té lloc al càtode d’una biopila.
[Podeu utilitzar aquestes pàgines per a acabar de respondre a algun exercici.]
Comprovació i 2a correcció:
3a correcció:
Etiqueta de l’estudiant
L’Institut d’Estudis Catalans ha tingut cura de la correcció lingüística i de l’edició d’aquesta prova d’accés.
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).