PAU Química 2024 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 2

2. L’àcid glucònic (HOCH₂(CHOH)₄COOH) és un àcid orgànic monopròtic que s’utilitza com a additiu alimentari (E 574) per a corregir l’acidesa. El control del pH dels aliments també té un efecte com a conservant, ja que quan el pH d’un aliment és inferior a 4,5 es pot evitar el creixement de bacteris nocius per a la salut de les persones. Fórmula química de l’àcid glucònic a) Determineu les concentracions en l’equilibri de totes les espècies d’una mostra que conté 3,8 g d’àcid glucònic en 100,0 mL de solució aquosa. Raoneu si en aquesta mos- tra podran créixer o no els bacteris nocius. [1,25 punts] b) Aquesta solució es valora amb hidròxid de sodi. Escriviu la reacció de valoració i jus- tifiqueu qualitativament si el valor del pH en el punt d’equivalència és àcid, bàsic o neutre. Feu un dibuix del muntatge experimental i enumereu tot el material de labo- ratori i altres substàncies necessàries per a poder dur a terme la valoració. [1,25 punts] Dades: Massa molar de l’àcid glucònic: (HOCH₂(CHOH)₄COOH) = 196,16 g mol–1. Constant d’acidesa de l’àcid glucònic a 25 °C: Ka (HOCH₂(CHOH)₄COOH) = 1,48 × 10–4.

Problema 2b [0,50 p. si no el formulen bé] Formulació. Hidròxid de sodi: NaOH Reacció de valoració HOCH₂(CHOH)₄COOH(aq) + OH-(aq)  HOCH₂(CHOH)₄COO-(aq) + H2O [0,25 p.] O també: HOCH₂(CHOH)₄COOH(aq) + NaOH(aq)  HOCH₂(CHOH)₄COONa(aq) + H2O Justificació del pH en el punt d’equivalència La sal que es forma en el procés de valoració és el gluconat de sodi (HOCH₂(CHOH)₄COONa). El catió sodi (Na+) no reacciona amb l’aigua perquè prové d’una base forta, però l’anió gluconat (HOCH₂(CHOH)₄COO-) és la base conjugada d’un àcid dèbil que reaccionarà amb l’aigua i que dona lloc a una hidròlisi bàsica: HOCH₂(CHOH)₄COO-(aq) + H2O ⇄ HOCH₂(CHOH)₄COOH(aq) + OH-(aq)) ⇒ En el punt d’equivalència només tindrem l’anió HOCH₂(CHOH)₄COO- i el catió Na+. ⇒ Per tant, el pH en el punt d’equivalència només ve determinat per la presència de l’anió HOCH₂(CHOH)₄COO-, que en aigua forma OH- i serà bàsic (pH >7). [0,40 p.] Material i altres substàncies per dur a terme la valoració: [0,40 p.] (A part de la mostra que […]