PAU 2024S - Sèrie 2 - Química PAU Setembre

Apartat a)

1. Estructura de Lewis: L'oxigen del grup $-\text{OH}$ té 2 parells solitaris; l'oxigen carbonílic ($=\text{O}$) en té 2, i l'oxigen del grup $-\text{OH}$ àcid en té 2.
2. Isomeria òptica: El carboni 2 és un centre quiral (asimètric), ja que està unit a 4 substituents diferents: $-\text{H}$, $-\text{CH}_3$, $-\text{OH}$ i $-\text{COOH}$. Presenta dos enantiòmers imatges especulars no superposables (àcid $(R)$-làctic i $(S)$-làctic).

Apartat b)

• Reacció: $\text{CH}_3\text{—CH(OH)—COOH} + \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \overset{\text{H}^+, \Delta}{\rightleftharpoons} \text{CH}_3\text{—CH(OH)—COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}$
• Nom del producte: 2-hidroxipropanoat d'etil (o lactat d'etil).

Apartat a)

1. Equilibri de solubilitat: $\text{Ca(OH)}_2(s) \rightleftharpoons \text{Ca}^{2+}(aq) + 2\,\text{OH}^-(aq)$ $K_{ps} = [\text{Ca}^{2+}][\text{OH}^-]^2 = s \cdot (2s)^2 = 4s^3$
2. Solubilitat molar: $s = \sqrt[3]{\frac{K_{ps}}{4}} = \sqrt[3]{\frac{5{,}5 \times 10^{-6}}{4}} = \mathbf{1{,}11 \times 10^{-2}\text{ M}}$
3. Càlcul del pH:
   • $[\text{OH}^-] = 2s = 2 \times 1{,}11 \times 10^{-2} = 2{,}22 \times 10^{-2}\text{ M}$
   • $\text{pOH} = -\log(2{,}22 \times 10^{-2}) = 1{,}65$
   • $\mathbf{\text{pH}} = 14 - 1{,}65 = \mathbf{12{,}35}$

Apartat b)

• En afegir $\text{CaCl}_2$, augmenta la concentració d'ions calci ($[\text{Ca}^{2+}]$) en el medi. Segons el Principi de Le Châtelier (efecte de l'ió comú), l'equilibri es desplaça cap a l'esquerra per contrarestar l'augment de calci, formant més precipitat. Per tant, la solubilitat molar $s$ disminueix.