Totes les preguntes dels quatre exercicis tenen la mateixa puntuació: 1 punt, excepte les 1.3., 3.3., 3.5., 3.7. i 3.9., que valen 2 punts cada una. Puntuació total: 26 punts.

 

Exercici 1. A continuació, veieu una foto de les estàtues anomenades Cariàtides, de l’Acròpolis d’Atenes, que daten de fa més de 2.500 anys. Les estàtues estan fetes d’un tipus de roca anomenat marbre. Químicament, el marbre està constituït per carbonat de calci. 

El 1980, les estàtues originals foren traslladades a l’interior del museu de l’Acròpolis i substituïdes per còpies. El motiu: les estàtues originals eren atacades i corroïdes per la pluja àcida.

 

Pregunta 1

La pluja normal és lleugerament àcida, perquè ha absorbit diòxid de carboni de l’aire. La pluja àcida és més àcida que la pluja normal, perquè, a més, ha absorbit gasos, com ara òxids de sofre i òxids de nitrogen.

D’on provenen els òxids de sofre i els òxids de nitrogen que hi ha a l’aire?

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 2

L’efecte de la pluja àcida sobre el marbre es pot simular deixant submergides estelles de marbre en vinagre durant tota una nit. El vinagre i la pluja àcida tenen pràcticament el mateix nivell d’acidesa. Quan una estella de marbre es posa en vinagre, es formen bombolles de gas. Es pot mesurar la massa de l’estella de marbre seca abans i després de l’experiment.

Una estella de marbre té una massa de 2,0 grams abans de ser submergida en vinagre durant tota una nit. L’endemà, l’estella s’extreu i s’asseca. Quina serà la massa de l’estella de marbre seca?

a)       Menys de 2,0 grams

b)      Exactament, 2,0 grams

c)       Entre 2,0 i 2,4 grams

d)      Més de 2,4 grams

Justificau la resposta.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 3

El pH és una mesura que s’utilitza per determinar si un medi és àcid, bàsic o neutre. Aquesta informació és fonamental en moltes reaccions químiques i, a més, totes les substàncies quotidianes tenen un caràcter determinat.

Indicau a continuació el caràcter àcid, bàsic o neutre de:

Suc de llimona               ____________

Lleixiu                         ____________

Aigua embotellada         ____________

Vinagre                         ____________

Producte per fer net el forn        ____________

 

Exercici 2. Moltes centrals elèctriques cremen combustible derivat del carboni i emeten diòxid de carboni (CO₂). El CO₂ emès a l’atmosfera té un impacte negatiu en el clima del planeta. Els químics han usat estratègies vàries per reduir la quantitat de CO₂ que s’emet a l’atmosfera.

Una d’aquestes estratègies consisteix a cremar biocombustible en lloc de combustible fòssil. La diferencia és que el combustible fòssil procedeix d’organismes que es moriren fa molt de temps, mentre que el biocombustible és de plantes que han viscut i s’han mort recentment.

Una altra estratègia consisteix a captar una part del CO₂ emès per les centrals elèctriques i emmagatzemar-lo a una certa profunditat sota terra o al fons marí. Aquesta estratègia es denomina captura i emmagatzematge de carboni. 

Pregunta 1

L’ús de biocombustible no té el mateix efecte en els nivells atmosfèrics de CO₂ que el de combustible fòssil. Per quin motiu? Quin dels enunciats següents ho explica més bé?

a)       El biocombustible no emet CO₂ quan es crema.

b)      Les plantes utilitzades pel biocombustible absorbeixen el CO₂ de l’atmosfera a mesura que creixen.

c)       Quan es crema, el biocombustible capta CO₂ de l’atmosfera.

d)      El CO₂ emès per les centrals elèctriques que utilitzen biocombustible té propietats químiques diferents de les del CO₂ emès per centrals elèctriques que empren combustible fòssil.

Justificau la resposta.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 2

Tot i els avantatges que té el biocombustible per al medi ambient, emprar combustible fòssil continua sent molt comú. A la taula següent, es compara l’energia i el CO₂ generats quan es crema petroli i etanol (alcohol). El petroli és un combustible fòssil, mentre que l’etanol és un biocombustible.

 

Segons la taula,

-   per quin motiu es pot preferir fer servir petroli en lloc d’etanol, encara que el cost sigui el mateix?

_____________________________________________________________________________

-   quin avantatge té, per al medi ambient, fer servir etanol en lloc de petroli?

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 3

La captura i emmagatzematge de carboni implica captar una part del CO₂ emès per centrals elèctriques i emmagatzemar-la on no pugui tornar a ser emès a l’atmosfera. Un possible lloc per desar el CO₂ és la mar, ja que el CO₂ es dissol en l’aigua.

Els científics han desenvolupat un model matemàtic per calcular el percentatge de CO₂ que continua emmagatzemat després de bombejar-lo a la mar a tres profunditats diferents (800, 1.500 i 3.000 metres). El model es basa en el fet que el CO₂ fou bombejat a la mar l’any 2000. El gràfic següent mostra els resultats d’aquest model.

Fent servir la informació del gràfic, explicau de quina manera la profunditat afecta l’eficàcia a llarg termini de l’emmagatzematge de CO₂ a la mar.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Pregunta 4

El diòxid de carboni existeix a l’atmosfera i també es produeix per fenòmens naturals, com poden ser les erupcions volcàniques.

Quan els volcans entren en erupció, expulsen a l’atmosfera cendra volcànica i gasos. El gràfic següent mostra les concentracions de diòxid de carboni atmosfèric que els científics han registrat des de l’any 1960.

A la taula següent, es mostra la contribució relativa de fonts diverses al diòxid de carboni de l’atmosfera.

 

Segons aquesta informació. Quin efecte tenen les erupcions volcàniques sobre la concentració de diòxid de carboni de l’atmosfera?

a)       Un gran efecte, perquè hi ha hagut moltes erupcions

b)      Un gran efecte, perquè cada erupció expulsa grans quantitats de material

c)       Un efecte lleu, perquè els volcans alliberen poc CO₂, en comparació amb altres fonts

d)      Un efecte lleu, perquè els nivells de CO₂ de l’atmosfera disminueixen durant les erupcions  

Justificau la resposta.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 5

Molt sovint es parla d’emissions zero de diòxid de carboni. Significa que hem de desenvolupar una tecnologia que permeti que la concentració de diòxid de carboni a l’atmosfera sigui nul·la? Justificau la resposta.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________ 

 

Exercici 3. L’aigua és una de les substàncies més conegudes i més importants per a l’ésser humà. Això és a causa d’unes propietats físiques i químiques específiques que la converteixen en insubstituïble. 

Pregunta 1

Una d’aquestes propietats és la conductivitat elèctrica. L’aigua pura no és un bon conductor de l’electricitat, però l’aigua que bevem sí que té una conductivitat significativa. Quin és el motiu?

a)       La presència de metalls

b)      La presència de sals

c)       La temperatura més baixa a la de l’aigua pura

d)      L’enunciat no és cert, ja que totes dues condueixen l’electricitat 

Justificau la resposta

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 2

El so es transmet a través de medis sòlids, líquids i gasosos. El més comú és l’aire, però també es pot sentir so dins l’aigua; seria el cas, per exemple, d’un nedador que sent caure una pedra a la piscina. O, en un medi sòlid, com, per exemple, quan acostam l’oïda al terra per sentir un tren que s’acosta. La rapidesa en què es desplacen les ones sonores depèn del medi. Quina de les afirmacions següents és correcta?

a)       A l’aigua, el so es propaga més aviat que a l’aire

b)      A l’aire, el so es propaga més aviat que a l’aigua

c)       A l’aigua i a l’aire, el so es propaga a la mateixa velocitat

d)      A l’aire i a la terra, el so es propaga més aviat que a l’aigua

Justificau la resposta

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 3

La densitat és una magnitud que relaciona la massa d’un cos amb el seu volum. Molt sovint, hem sentit que un litre equival a un quilogram. Digues si és certa aquesta afirmació en el cas de l’aigua. I, en el cas de l’alcohol?

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Pregunta 4

Una de les propietats més singulars de l’aigua és la densitat. En general, un compost gasós és menys dens que el mateix compost en fase líquida, i aquest és menys dens que en fase sòlida. Indicau si es compleix aquest comportament en l’aigua. Podríeu posar algun exemple per il·lustrar la resposta?

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 5

Dues de les propietats més conegudes de l’aigua són el punt de fusió i el punt d’ebullició. Sempre diem que l’aigua fon a 0 ºC i que bull a 100 ºC. 

El punt de fusió representa el pas d’estat ______ a estat ______.

El punt d’ebullició representa el pas d’estat ______ a estat ______. 

Després d’haver pujat al puig Major (1.445 m), un senderista decideix bullir un ou i menjar-se’l per recuperar forces. Sorprenentment, sembla que l’aigua bulli més aviat del que seria habitual. Així i tot, després de cinc minuts de bullir en aigua, l’ou encara no és cuit. Per quin motiu creieu que l’aigua bull més aviat?

a)       És una sensació, realment no bull més aviat

b)      Com més altitud, menys pressió atmosfèrica i punt d’ebullició més baix

c)       Com més altitud, més pressió atmosfèrica i punt d’ebullició més baix

Justificau la resposta

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________ 

 

Pregunta 6

A les zones de muntanya, quan ve mal temps i es preveu que nevi, les brigades de manteniment en carretera escampen sal damunt la carretera, tant amb màquines com directament amb pales. S’ha estès la creença que la sal fon el gel i la neu, però això realment no és així. Què creus que ocorre a l’aigua? 

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________ 

 

Pregunta 7

L’aigua de consum és tractada a les plantes depuradores abans d’arribar a ca nostra. Sense aquest tractament no podríem aprofitar l’aigua de les xarxes de distribució. Recordau que «L’aigua no és inesgotable. Cal conservar-la i controlar-la».

Aquest tractament té etapes diverses. En una de les primeres, l’aigua queda acumulada dins un estanc de sedimentació. Què s’aconsegueix amb aquest procés?

a) Que els bacteris de l’aigua es morin

b) Afegir oxigen a l’aigua

c) Que la grava i l’arena quedin dipositades al fons de l’estanc

d) Que s’alliberin les substàncies tòxiques

Justificau la resposta

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

En una etapa posterior, s’afegeix clor a l’aigua. Podeu explicar per quin motiu?

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 8

A més, a les plantes depuradores també es controla la concentració de sal a l’aigua. La concentració de sal és fonamental per a la nostra vida diària, i una concentració excessiva pot induir diverses patologies, a més de donar mal gust a l’aigua. Per evitar-ho, s’empren filtres. Quines característiques tenen aquests filtres?

a)       S’encalenteixen per fer bullir l’aigua i eliminar bacteris, virus i fongs

b)      Contenen clor per eliminar els microorganismes presents a l’aigua

c)       Els materials de què estan fets tenen una porositat molt fina i, per tant, no deixen passar substàncies sòlides, sinó únicament l’aigua

d)      Desintegren, amb descàrregues elèctriques, els compostos sòlids presents a l’aigua

Justificau la resposta

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

  

Pregunta 9

Na Maria ha posat un bidó al jardí de ca seva per recollir-hi l’aigua de pluja que baixa per la canonada, i així aprofitar-la per regar les plantes. Després d’un dia de pluja, na Maria observa que al bidó hi ha 6,5 litres d’aigua. Després de dos dies de fer sol, únicament hi queden 6 litres.

Quin canvi d’estat s’ha produït? ___________________

 I en els casos següents?

A. Quan s’entela el mirall del lavabo mentre ens dutxam: _______________

B. Quan es fon el glaçó de gel dins un refresc: _______________

C. Quan es congela un bassiot després d’una nit de molt de fred: ______________ 

 

Exercici 4. Què us estimau més beure? Una tassa de cafè o una tassa de tricloroetilè? Segur que la vostra resposta, en ser gran, serà cafè. El cafè, així com el té, la xocolata, etc., conté de manera natural cafeïna, mentre que el tricloroetilè és un compost útil per dissoldre el greix i és un ingredient comú a les coles.

Però, alerta. En concentracions baixes, la cafeïna s’empra com a additiu alimentari pels efectes estimulants que té. No obstant això, en concentracions elevades, superiors a les que podem trobar en els productes alimentaris, pot causar insomni, mal de cap, vòmits i problemes cardíacs. En estudis amb animals de laboratori, dosis elevades poden, fins i tot, provocar defectes al naixement i algun tipus de càncer. Per tant, com digué Paracels: «Totes les coses són verí i no hi ha res sense verí; únicament la dosi fa que una cosa no sigui un verí».

A la taula següent, s’indiquen les dosis de diverses substàncies que poden causar el 50% de la mortalitat d’animals tractats després de 14 dies d’estar-hi exposats.

Substància	Observacions	Dosi (LD50 – mg/kg)
Toxina botulínica	Neurotoxina del bacteri Clostridium botulinum	0,00001
Cianur	Substància natural, també utilitzada en processos industrials	10
Nicotina	Agent addictiu que forma part del tabac	20
Cafeïna	Compost natural present al cafè	200
Àcid acetilsalicílic	Principi actiu de l’aspirina	1.000
Tricloroetilè	Dissolvent	7.200
Sacarosa	Refinat de la canya de sucre	30.000

 

Pregunta 1

Indicau, justificant-ho, quina de les sentències següents és correcta:

 «Qualsevol substància pot ser verinosa»

 «Hi ha substàncies verinoses i d’altres, d’inerts»

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 2

Suposant que cada tassa de cafè conté 90 mg de cafeïna, en funció dels valors de la taula anterior, quantes tasses de cafè diàries hauria de prendre una persona de 70 kg perquè tingués efectes letals?

 _____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 3

En funció dels valors de la taula anterior, és cert que el tricloroetilè és més verinós que la cafeïna? Justificau la resposta.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

 

Pregunta 4

Considerau que l’aspirina, que té com a principi actiu l’àcid acetilsalicílic, és verinós, d’acord amb el seu valor de DL₅₀? Justificau la resposta.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________