PAU Química 2021 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 1

1. Els gavarrons o grataculs són els fruits del roser boscà. El color vermell del fruit madur és degut a la presència d’antocianines, que absorbeixen la radiació verda de la llum blanca que li arriba i transmeten el color vermell complementari. a) D’acord amb la taula de l’espectre electromagnètic visible següent, calculeu el rang de freqüència i el rang d’energia en què observem l’absorció de les antocianines. Color de la llum absorbida Rang de longituds d’ona vermell 618-780 nm taronja 581-618 nm groc 570-581 nm verd 497-570 nm cian 476-497 nm blau 427-476 nm violat 380-427 nm [1,25 punts] b) Expliqueu quin és el fenomen espectroscòpic en què es diferencien les tècniques d’IR i UV-Vis. L’espectre visible es troba entre l’infraroig i l’ultraviolat. Ordeneu els tres rangs espectrals per ordre creixent d’energia. [1,25 punts] Dades:  Constant de Planck: h = 6,63 × 10–34 J s. Velocitat de la llum en el buit: c = 3,0 × 108 m s–1.

PREGUNTA 1a Les antocianines absorbeixen el color verd en un rang de longituds d’ona de 497-570 nm, (4,97-5,7010-7 m). Càlcul de freqüència Freqüència = velocitat de la llum / longitud d’ona Pel 497nm:  = 3108 m·s-1 / 4,9710-7 m = 6,041014 s-1 Pel 570nm:  = 3108 m·s-1 / 5,7010-7 m = 5,261014 s-1 Rang de freqüència: (5,26-6,04)1014 s-1 [0,75p] Càlcul d’energia Energia = constant de Planck x freqüència Pel 497nm: E = 6,6310-34 J·s x 6,041014 s-1 = 4,0010-19 J Pel 570nm: E = 6,6310-34 J·s x 5,261014 s-1 = 3,4910-19 J Rang d’energia: (3,49-4,00)10-19 J [0,5p] PREGUNTA 1b - Fenomen espectroscòpic IR, UV-Vis - Infraroig: l’energia de la radiació permet transicions dels estats vibracionals de les molècules. - UV-Vis: la radiació té energia suficient per produir transicions electròniques des de l’estat electrònic fonamental fins l’excitat. - Per tal que produeixi l’absorció, ja sigui infraroja o ultraviolada, l’energia de la radiació incident ha de coincidir amb la necessària […]