PAU Química 2021 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 1

1. En l’elaboració del vinagre es produeix àcid etanoic (anomenat habitualment àcid acètic) com a producte de la fermentació del vi per acció d’acetobàcters que combinen l’etanol del vi i l’oxigen de l’aire. El RD 661/2012, del 13 d’abril, estableix la norma per a l’elabo­ ració i la comercialització del vinagre i fixa les concentracions mínimes d’àcid acètic: —  Vinagre de vi: mínim, 60 g/L. —  Altres vinagres: mínim, 50 g/L. a) Escriviu la reacció de l’àcid acètic amb aigua. Digueu si un vinagre de vi pot tenir un pH de 3,0, i justifiqueu, quantitativament, la resposta. [1,25 punts] b) En valorar 5,0 mL d’un vinagre de poma amb una solució d’hidròxid de sodi 0,100 m necessitem 43,3 mL d’aquesta base per a arribar al punt final. Escriviu la reacció de valoració i indiqueu raonadament si aquest vinagre compleix la normativa legal. [1,25 punts] Dades:  Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0. Constant d’acidesa de l’àcid acètic a 25 °C: Ka = 1,78 × 10–5. Nota:  Suposeu que l’acidesa dels vinagres és deguda només a l’àcid acètic.

Pregunta 1a Formulació. Àcid acètic: CH3COOH [– 0,5 p si no formulen bé] Reacció de l’àcid acètic amb l’aigua CH3COOH + H2O ⇄ CH3COO- + H3O+ [0,2 p] Justificar si un vinagre de vi pot tenir un pH = 3,0 Dada. Concentració àcid acètic (vinagre de vi) ≥ 60 g/L - Calculem el pH per a una concentració d’àcid acètic de 60 g/L M (àcid acètic) = (2 x 12,0) + (2 x 16,0) +(4 x 1,0) = 60 g/mol C = 60 g àcid acètic / L x (1 mol àcid acètic / 60 g àcid acètic) = 1 mol/ L Reacció de CH3COOH en aigua (volum 1 litre) CH3COOH + H2O ⇄ CH3COO- + H3O+ mols inicial 1 mols equilibri 1 – x x x Ka = [CH3COO–] · [H3O+] / [CH3COOH] [0,3 p] 1,78 x 10-5 = [(x) · (x)] / [1 – x] 1,78 x 10-5 = x2 / (1 – x) Si considerem: 1 – x ≈ 1  1,78 x 10-5 = x2 / (1) x = (1,78 x 10-5 x 1)1/2 = 0,004219 mols [H3O+] = x = 0,004219 mol / 1 L = 0,004219 M [0,3 p] pH = - log [H3O+] pH = - log 0,004219  pH = 2,4 [0,2 p]  Es considerarà correcte si l’alumne no fa l’aproximació 1 – x ≈ 1. S’obté una equació de segon grau, i la soluci […]