PAU Química 2020 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 2

2. La policia ha trobat una màrfega d’acampada que podria resoldre una investigació. Per això cal identificar el seu tipus de polímer entre el polietilè i el polièster. Disposem d’un espectrofotòmetre d’infraroig per a esbrinar-ne la identificació. Les estructures dels dos polímers són: a) Descriviu els fonaments de la tècnica espectroscòpica d’infraroig. Justifiqueu quin és el polímer d’acord amb el seu espectre d’infraroig: [1,25 punts] b) Identifiqueu el pic de més energia de l’espectre anterior. Calculeu-ne la freqüència, la longitud d’ona i l’energia corresponents. [1,25 punts] Dades:  Velocitat de la llum: c = 3 × 108 m · s–1. Constant de Planck: h = 6,63 × 10–34 J · s. Dades espectroscòpiques a la regió de l’infraroig Enllaç Tipus de compost Interval de nombre d’ona (cm–1) alcans (C—C—H) 2 970-2 850 C—H alquens (C=C—H) 3 095-3 010 C—O alcohols, èters, àcids carboxílics, èsters 1 300-1 050 C=O aldehids, cetones, àcids carboxílics, èsters 1 760-1 690

Estructures dels dos polímers: El polietilè conté dos grups metilè (-CH2-) en cada unitat polimèrica. El polièster conté, entre d’altres, dos grups èster (-COO-) en cada unitat polimèrica. Fonaments de la tècnica espectroscòpica d’infraroig Quan una molècula absorbeix radiació infraroja (IR) es produeixen canvis d’energia vibracional de la molècula (canvis en la vibració dels enllaços de la molècula). L’energia d’aquest tipus de radiació és capaç de provocar un salt des del nivell fonamental d’energia vibracional a un nivell excitat. [0,3 p] Identificació del polímer Dades espectroscòpiques a la regió de l’infraroig: Interval de nombre d’ona (cm-1) Enllaç Tipus de compost alcans (C–C–H) 2970–2850 C – H alquens (C=C–H) 3095–3010 C – O alcohols, èters, àcids carboxílics, èsters 1300–1050 C = O aldehids, cetones, àcids carboxílics, èsters 1760–1690 El polietilè només presenta enllaços C–H d’alcans caracteritzables mitjançant els pics de l’interval 2970–2850 cm-1. [0,3 p] El poliestirè pre […]