Simulacre d'Examen FQ #2 — Oposicions Secundària Catalunya 2026

El "gas de síntesi", una mescla de monòxid de carboni i hidrogen, és un important intermediari industrial per a la producció de metanol (CH₃OH). Considerant les següents reaccions de combustió a 298 K i 1 atm: 1) H₂(g) + ½O₂(g) → H₂O(l) ; ΔH°c₁ = -285,8 kJ/mol 2) C(s, grafit) + O₂(g) → CO₂(g) ; ΔH°c₂ = -393,5 kJ/mol 3) CH₃OH(l) + ³/₂O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l) ; ΔH°c₃ = -726,4 kJ/mol Es demana: a) Calculeu l'entalpia de formació estàndard (ΔH°f) del metanol líquid a 298 K, basant-vos en la reacció: C(s, grafit) + 2H₂(g) + ½O₂(g) → CH₃OH(l) (0,75 punts) b) Determineu l'entalpia de la reacció de síntesi del metanol a partir de monòxid de carboni i hidrogen, segons l'equació: CO(g) + 2H₂(g) → CH₃OH(l) Sabent que l'entalpia de formació estàndard del CO(g) és ΔH°f = -110,5 kJ/mol. (0,75 punts) c) Si es cremen 50 litres de metanol líquid (densitat = 0,792 g/cm³), quina quantitat de calor es desprèn en condicions estàndard? (0,5 punts) d) Expliqueu per què el procés industrial de síntesi del metanol opera a alta pressió però temperatura moderada (200-300°C). Relacioneu-ho amb el principi de Le Châtelier i les consideracions cinètiques. (0,5 punts) Dades: Masses atòmiques: C = 12,0; O = 16,0; H = 1,0

Un bloc de massa m = 200 g es deixa lliscar des del repòs per una rampa llisa des d'una altura h. La rampa finalitza en un rizo vertical de radi R = 40 cm (com un "looping" de muntanya russa). Es demana: a) Determineu l'altura mínima h des de la qual s'ha de deixar anar el bloc perquè completi el rizo sense desenganxar-se de la pista al punt més alt (punt B). (0,75 punts) b) Suposant que es deixa anar des de l'altura mínima calculada a l'apartat (a), calculeu la velocitat del bloc i la força normal que exerceix la pista sobre ell al punt més baix del rizo (punt A). (0,75 punts) c) Si el bloc es deixés anar des d'una altura h' = 2R, en quin punt del rizo (determinat per l'angle θ respecte la vertical) es desenganxaria de la pista? (0,5 punts) d) Dissenyeu una pràctica de laboratori per estudiar el moviment circular amb un muntatge senzill (pèndul cònic o similar). Indiqueu les magnituds a mesurar i com determinar experimentalment la força centrípeta. (0,5 punts) Dades: g = 10 m/s²

El cromat d'argent (Ag₂CrO₄) és una sal poc soluble de color vermell maó, utilitzada en reaccions de valoració (mètode de Mohr). El seu producte de solubilitat a 25°C és Kps = 1,1 × 10⁻¹². a) Calculeu la solubilitat molar del Ag₂CrO₄ en aigua pura i expresseu-la també en g/L. (0,5 punts) b) Calculeu la solubilitat molar del Ag₂CrO₄ en una dissolució aquosa de nitrat d'argent (AgNO₃) 0,01 M. Compareu el resultat amb l'apartat (a) i justifiqueu la diferència (efecte de l'ió comú). (0,5 punts) c) Es mesclen 50 mL d'una dissolució de cromat de potassi (K₂CrO₄) 5,0 × 10⁻⁴ M amb 150 mL d'una dissolució de nitrat d'argent (AgNO₃) 1,0 × 10⁻⁴ M. Determineu, mitjançant els càlculs necessaris, si es formarà un precipitat de Ag₂CrO₄. (0,5 punts) d) Expliqueu com funciona el mètode de Mohr per determinar clorurs i quina funció té el cromat d'argent com a indicador. (0,5 punts) Dades: Masses atòmiques: Ag = 107,9; Cr = 52,0; O = 16,0

La tercera corda d'una guitarra (Sol) té una longitud L = 65 cm i una densitat lineal de massa μ = 2,0 g/m. La corda vibra en el seu mode fonamental (primer harmònic) a una freqüència f₁ = 196 Hz. a) Calculeu la tensió (T) a què està sotmesa la corda. (0,5 punts) b) Determineu la freqüència del tercer harmònic (f₃) i dibuixeu la forma de l'ona estacionària corresponent, indicant la posició dels nodes i els ventres. (0,5 punts) c) Si el guitarrista pressiona la corda a una distància de 15 cm des del pont (un dels extrems), quina serà la nova freqüència fonamental de la porció de corda que vibra? (0,5 punts) d) Expliqueu per què les guitarres acústiques tenen una caixa de ressonància i com afecta això al so produït. Relacioneu-ho amb la interferència i l'amplificació del so. (0,5 punts)

Dissenyeu una seqüència de reaccions sintètiques per obtenir àcid 2-metilbutanoic (àcid 2-metilbutíric) a partir de propè, utilitzant els reactius orgànics i inorgànics necessaris en cada etapa. a) Escriviu les reaccions completes per a cada pas, indicant els reactius i les condicions de reacció. (0,5 punts) b) Anomeneu els compostos intermedis clau segons la nomenclatura IUPAC. (0,25 punts) c) Proposeu un mecanisme raonat per a una de les etapes clau de la síntesi. (0,25 punts) Pista: La ruta pot implicar la formació d'un reactiu de Grignard i la seva posterior reacció amb diòxid de carboni.

1. Introducció: estabilitat i formació d'enllaços 2. Enllaç iònic: formació, energia reticular, propietats - Model de Born-Landé - Propietats: punt de fusió, conductivitat, solubilitat 3. Enllaç covalent: teoria de l'enllaç de valència - Hibridació (sp, sp², sp³) - Geometria molecular (VSEPR) - Polaritat i moment dipolar 4. Enllaç covalent: teoria d'orbitals moleculars - Orbitals σ i π - Ordre d'enllaç, paramagnetisme 5. Enllaç metàl·lic: model del mar d'electrons i teoria de bandes 6. Forces intermoleculars: Van der Waals, ponts d'hidrogen 7. Relació propietats macroscòpiques - tipus d'enllaç 8. Aplicacions didàctiques: models i errors conceptuals 9. Conclusions

1. Conceptes bàsics: sistema, entorn, funcions d'estat 2. Primer principi: conservació de l'energia - Energia interna, calor, treball - Entalpia: definició i mesura 3. Termoquímica: llei de Hess, entalpies de formació 4. Segon principi: entropia - Enunciat de Clausius i Kelvin - Entropia: concepte estadístic i macroscòpic 5. Tercer principi i entropia absoluta 6. Energia lliure de Gibbs - ΔG i espontaneïtat - Relació amb l'equilibri (ΔG° i K) 7. Aplicacions: predicció de reaccions, processos industrials 8. Tractament didàctic a Batxillerat 9. Conclusions: visió de conjunt

1. Marc de referència i sistemes de coordenades 2. Magnituds cinemàtiques: posició, velocitat, acceleració 3. Moviment rectilini uniforme (MRU) 4. Moviment rectilini uniformement accelerat (MRUA) 5. Caiguda lliure i llançament vertical 6. Moviment parabòlic (tir oblicu) 7. Moviment circular uniforme (MCU) 8. Moviment circular uniformement accelerat (MCUA) 9. Moviment harmònic simple (MHS) 10. Aplicacions pràctiques i didàctica

1. Introducció: importància de la química orgànica 2. El carboni: hibridació i tipus d'enllaç 3. Alcohols: nomenclatura, propietats, reaccions 4. Èters: nomenclatura, síntesi, propietats 5. Aldehids i cetones: grup carbonil, reaccions 6. Àcids carboxílics: acidesa, derivats 7. Èsters: formació, hidròlisi, aplicacions 8. Amides: propietats i importància biològica 9. Reaccions generals: oxidació, reducció, addició, substitució 10. Aplicacions industrials i biològiques 11. Tractament didàctic i pràctiques de laboratori