PAU Química 2023 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 2

2. En una empresa química que produeix dissolvents tenen un problema d’identificació de dos lots elaborats, un d’etanol i un altre d’acetona, també anomenada propanona. Per poder identificar quin dissolvent hi ha en cada lot, realitzen un espectre de masses d’una mostra de cada un dels lots. a) Formuleu l’etanol i l’acetona. Indiqueu quin és el pic base i el pic de l’ió molecular dels espectres de cada mostra. Quina informació ens donen aquests pics? Quin espectre correspon a cada dissolvent? Justifiqueu les respostes. [1,25 punts] b) El pic característic per a identificar una cetona en un espectre d’absorció infraroig (IR) correspon a un nombre d’ona de 1 700 cm–1. Calculeu la longitud d’ona, la fre- qüència i l’energia corresponents a aquest pic. [1,25 punts] Dades: Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12; O = 16,0. Velocitat de la llum en el buit: c = 3,0 × 108 m s–1. Constant de Planck: h = 6,63 × 10–34 J s.

Pregunta 2a Formulació Etanol: CH3CH2OH Acetona o propanona: CH3COCH3 (–0,5 p. si no formulen bé qualsevol dels compostos.) Identificació del pic base i el pic de l’ió molecular Mostra I Pic base: m/z= 31 Pic de l’ió molecular: m/z= 46 [0,25 p.] Mostra II Pic base: m/z= 43 Pic de l’ió molecular: m/z= 58 [0,25 p.] Informació que donen els pics  El pic base és el fragment més estable i s’hi assigna sempre una intensitat relativa del 100%, ja que és el més abundant en la mescla d’ions que es produeix.  El pic d’ió molecular (o ió pare) apareix com el pic de massa més gran i correspon a la massa molar del compost. La molècula s’ha ionitzat, però no s’ha trencat. [0,25 p.] Identificació justificada dels espectres Càlcul de la massa molar  Massa molar del CH3CH2OH: 6 × 1 + 2 × 12 + 1 × 16 = 46 g mol-1  Massa molar del CH3COCH3: 6 × 1 + 3 × 12 +1 × 16 = 58 g mol-1 [0,10 p.] Identificació i justificació  La mostra I és l’etanol, perquè el pic del seu ió molecular coincideix amb la massa m […]