PAU Química 2019 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 7

7. L’acetona, també coneguda com a propanona, és una substància de baix punt d’ebullició (56 °C) i miscible en aigua. Es pot obtenir industrialment mitjançant la reacció de des­ hidrogenació del propan-2-ol, també anomenat 2-propanol, segons la reacció química CH3CHOHCH3(g) ⇄ CH3COCH3(g) + H2(g)  ΔH° > 0 següent en fase gasosa: a) Per a fabricar la màxima quantitat d’acetona, convé treballar a temperatures altes o baixes? A pressions altes o baixes? Justifiqueu les respostes. [1 punt] b) Al laboratori, a una temperatura de 25 °C, tenim una mostra líquida que volem etique­ tar, però no sabem si es tracta de l’acetona o del propan-2-ol. Mitjançant un espectro­ fotòmetre d’infraroig obtenim el gràfic següent per a la mostra líquida: Expliqueu en què es basa l’espectroscòpia infraroja i què representen els pics que s’obtenen amb aquesta tècnica. A partir del gràfic anterior i de les dades de la taula següent, indiqueu a quina substància correspon la mostra líquida i justifiqueu la res­ posta. [1 punt] Dades espectroscòpiques a la regió de l’infraroig Enllaç Tipus de compost Interval de nombre d’ona (cm–1) alcans (C—C—H) 2 850-2 970; 1 340-1 470 C—H alquens (C=C—H) 3 010-3 095; 675-995 alcohols 3 200-3 600 O—H àcids carboxílics 2 500-2 700 C—O alcohols, èters, àcids carboxílics, èsters 1 050-1 300 C=O aldehids, cetones, àcids carboxílics, èsters 1 690-1 760 Proves d’accés a la universitat 2019 Química

Reacció: CH3CHOHCH3(g) ⇄ CH3COCH3(g) + H2(g) ΔH > 0 Variable temperatura: raonament [0,5 p] La reacció és endotèrmica (ΔH > 0). Això vol dir que absorbeix calor per formar els productes (desplaçar-se cap a la dreta), i desprèn calor per a formar els reactius. Si augmentem la temperatura, estem afegint més calor i afavorim que la reacció es desplaci cap a la dreta (formació de productes), augmentant la producció d’acetona.  A la indústria li convé treballar a temperatures altes. Variable pressió: raonament [0,5 p] Quan la pressió total del recipient augmenta, la reacció es desplaça cap a on hi ha menys mols de gasos, per assolir un nou equilibri. En aquesta reacció tenim menys de gasos en els reactius (1) que en els productes (1+1=2). Si volem que la reacció es desplaci cap a la dreta (productes), per augmentar la producció d’acetona, caldrà disminuir la pressió.  A la indústria li convé treballar a pressions baixes. Pregunta 7b Compostos: CH3CHOHCH3 prapan-2-ol (2-propanol) alcohol C […]