Examen febrer 2010 (2011)

Examen Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 4º curso
Asignatura Química de la contaminació
Año del apunte 2011
Páginas 8
Fecha de subida 31/08/2014
Descargas 2
Subido por

Vista previa del texto

Nom:...................................Grup:....
CIÈNCIES AMBIENTALS Química de la Contaminació. Part 1. Febrer 2010 Contestar al final, marcant amb una creu la casella corresponent. La resposta correcta val 2 punts i la incorrecta resta 1 punt; en blanc no resta punts. Valor d’aquesta part de l’examen és de 50 punts sobre 100.
1. Un sòl sorrenc, a) està més airejat que un argilós, perquè és més porós b) està més airejat que un argilós, perquè és menys porós c) està menys airejat que un argilós, perquè és menys porós 2) Un contaminant orgànic volàtil (COV), està present en un sòl i es vol eliminar fent passar un corrent d’aire a través de la zona contaminada.
a) En cap circumstància és efectiu eliminar un COV d’un sòl fent passar un corrent d’aire b) S’eliminarà més eficientment com menor sigui la seva pressió de vapor c) S’eliminarà més eficientment com major sigui la seva pressió de vapor 3) Siguin les dues espècies de nitrogen inorgànic, NH4+ i NO3-: a) En el sòl, ambdues espècies són molt lixiviables b) L’ió nitrat forma sals molt insolubles i, normalment, queda retingut en el sòl c) El catió amoni ocupa llocs d’intercanvi catiònic, quedant retingut en el sòl 4) Quina de les següents frases no és correcta: a) El CO2 és un compost àcid i, en conseqüència, és més soluble com més àcid és el medi hidrosfèric b) El CO2 no contribueix a l’alcalinitat d’una aigua c) La solubilitat del CO2 disminueix en augmentar la temperatura 5) En un sòl molt alcalí, els nutrients Ca2+ i Mg2+ no solen estar disponibles per a la vegetació, a) perquè poden estar precipitats com a carbonats b) perquè estan poc retinguts en els llocs d’intercanvi, essent fàcilment lixiviables c) L’afirmació de l’enunciat no és certa, ja que a pHs alcalins la disponibilitat dels cations és major com més elevat és el pH 6) Quina de les ordenacions de tipus d’aigua natural de major a menor poder oxidant és la correcta? a) aigua àcida de mina> aigua atmosfèrica> aigua de llac alpí>dissolució del sòl>aigua subterrània b) aigua àcida de mina> aigua atmosfèrica>dissolució del sòl>aigua de llac alpí>aigua subterrània c) aigua àcida de mina> dissolució del sòl >aigua atmosfèrica> aigua de llac alpí> aigua subterrània 7) Quants ppmv són 200 g·m-3 de NO2 (pes molecular 46 g/mol) a 25 ºC i 1 atm de pressió? (R=0,082 atm L/K mol) a) 200 ppmv b) 0,106 ppmv c) 0,2 ppmv 8. Una humitat relativa del 50% indica que: a) El 50% en pes de l’atmosfera és aigua b) El 50% en volum de l’atmosfera és aigua c) Cap de les respostes anteriors és certa ja que l’atmosfera terrestre, com a molt, pot contenir un 4% en pes d’humitat 9. Els microorganismes simbiòtics que viuen a les arrels de les plantes productores de llegum: a) Converteixen el N2 atmosfèric en NH4+ b) Són microorganismes anaeròbics que converteixen el CO2 atmosfèric en CH4 c) Converteixen el N2 atmosfèric en NO310. Si ad (velocitat de lapsus adiabàtic sec) per una atmosfera estàndard és de 0,4 K·m-1: a) Una atmosfera amb un gradient de temperatura de –0,6 K·m-1 està en una situació d’inversió tèrmica b) Una atmosfera amb un gradient de temperatura de –0,2 K·m-1 està en una situació d’inversió tèrmica c) Cap de les dues respostes anteriors es certa ja que per què hi hagi inversió tèrmica és necessari un gradient de temperatura positiu 11. La quarta reacció del cicle de Chapman té una energia d’activació de 17,1 KJ·mol-1.
Dir quina de les següents afirmacions és certa: a) L’energia d’activació del procés O3+HOO2+HO2 és més petita que 17,1 KJ·mol-1 b) L’energia d’activació del procés O3+HOO2+HO2 és més gran que 17,1 KJ·mol-1 c) Si no disposem de més dades no ens podem pronunciar sobre si l’energia d’activació del procés O3+HOO2+HO2 és més gran o més petita que 17,1 KJ·mol-1 12. Quin paràmetre físic de la molècula de CH4 fa que aquesta sigui un gas hivernacle 23 vegades més eficient (en termes relatius) que la molècula de CO2? a) El coeficient d’absortivitat molar en el rang del visible b) El coeficient d’absortivitat molar en el rang de l’IR.
c) La massa molecular i, per tant, la seva densitat com a gas 13. El CFC113 és: a) CF2Cl2 b) CF3CHCl2 c) CF2ClCFCl2 14. Dir quina de les següents afirmacions és correcte: a) El radical nitrat reacciona més ràpidament amb la matèria orgànica que el radical hidroxil b) La concentració nocturna de radical nitrat a la troposfera és més gran que la concentració de radical hidroxil c) La concentració diürna de radical nitrat a la troposfera és més gran que la concentració de radical hidroxil 15. En un quiròfan tancat en el qual hi ha una atmosfera neta, s’utilitza un raig làser de 197 nm per tal de fer cirurgia ocular. En aquest quiròfan es pot ensumar l’olor de la matèria orgànica de l’ull cremada pel làser, però també es distingeix l’olor molt característic d’un gas. Quin gas és aquest? a) Formaldèhid b) 222Radó c) Ozó 16. Dir quina de les següents afirmacions és correcta. Per l’efecte hivernacle natural: a) Part de l’energia que ens arriba del sol és retinguda per l’atmosfera, de manera que, en estat estacionari, arriba més energia al planeta de la que aquest emet cap al espai b) La temperatura a la superfície del planeta és uns 32 ºC més gran que en absència d’atmosfera c) La temperatura de l’estratosfera està augmentant 17. Els episodis de pluja àcida amb valors de pH inferiors a 4 són poc freqüents perquè: a) L’oxidació del HSO3- en fase aquosa per part dels seus principals agents oxidants (H2O2 i O3) s’inhibeix per sota de pH=4 b) Perquè per sota de pH=4 la majoria de les partícules sòlides en suspensió que catalitzen l’oxidació de SO2 es dissolen c) Perquè només s’arriba a pH<4 quan, a més de SO2, també hi ha emissions de NOx a l’atmosfera 18. Un gas és abocat a l’atmosfera per dues fonts emissores A i B. Els fluxos d’emissió són 3 i 5 Mt any-1 pels focus A i B, respectivament. El gas es degrada a l’atmosfera a un ritme de 4 Mt any-1. La quantitat de gas emmagatzemada a l’atmosfera és de 40 Mt. Quin és el temps de residència del gas a l’atmosfera? a) Massa total a l’atmosfera dividit per flux de sortida: 10 anys b) Massa total a l’atmosfera dividit per la mitjana dels fluxos d’entrada: 10 anys c) No es pot determinar donat que no s’ha assolit l’estat estacionari 19. Un sòl amb un elevat contingut amb material calcari, a) té una elevada capacitat d’intercanvi catiònic b) neutralitza les precipitacions àcides c) presenta valors de pH lleugerament àcid 20. En una aigua subterrània: a) Se solen trobar els cations metàl·lics en el seu estat d’oxidació més baix b) La concentració de matèria orgànica sol ser major que en una aigua superficial c) Hi ha molt poc carboni inorgànic dissolt 21. Quina de les següents espècies no és un agent desinfectant utilitzat en la potabilització d’aigües? a) ClO2 b) Radiació UV c) Fe2(SO4)3 22. Quin tipus de processos predomina en el fons d’un llac? a) Reaccions fotoquímiques b) Processos anaeròbics c) Reaccions d’oxidació 23. El NO3- de las aigües naturals: a) Actua com a captador d’electrons en absència d’oxigen b) És millor captador d’electrons que l’oxigen c) Cedeix electrons al CO2 en absència d’oxigen 24. La reacció O + O3  2O2 que té lloc a l’atmosfera, a) és un procés de combinació molecular b) és una reacció d’oxidació-reducció c) no es pot donar a menys que hi participi llum UV. És per tant una reacció fotoquímica 25. Respecte als àcids fúlvics, els àcids húmics: a) Són més insolubles en aigua b) Tenen més grups àcids en les seves molècules c) Tenen menys capacitat de retenir cations metàl·lics a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 b c Nom:...................................Grup:....
CIÈNCIES AMBIENTALS Química de la Contaminació. Part 2. Febrer 2010 1. En un estuari, que és el lloc on es produeix la barreja de l’aigua dolça del riu amb aigua de mar, la sedimentació de les partícules sòlides suspeses en l’aigua del riu s’incrementa substancialment amb relació a la velocitat de sedimentació observada en d’altres cursos del riu. Explicar quina és la raó d’aquest fet.
2. Dedueix una relació entre l’alcalinitat total i la fenolftaleínica per una aigua natural de pH=7 i una concentració de HCO3- de 2x10-7 mol/L 3. Una aigua subterrània conté Mn2+ dissolt en concentracions elevades. Quin tractament es podria utilitzar per eliminar aquest element si es volgués potabilitzar aquesta aigua? 4. Justificar quina de les dues aigües 1 i 2, és més dura i quina té major mineralització.
1) Ca2+: 20,5 mg L-1; Mg2+: 3,3 mg L-1, Na+: 12 mg L-1 2) Ca2+: 10 mg L-1; Mg2+: 8,0 mg L-1; Na+:1,0 mg L-1; K+:1,0 mg L-1; Mn2+: 5 mg L-1; Fe2+:5 mg L-1 Pesos moleculars (g mol-1): Ca:40, Mg:24,3, Na:23, K:39,1, Mn:54, Fe: 55,8 5. Anomeneu tres substàncies contaminants que es puguin detectar a la sortida de la xemeneia d’una planta incineradora de residus sòlids municipals.
Considerar les aigües profundes d’un medi marí, les quals estan caracteritzades per tenir un pH de 8 i un pe de -7 (respecte a l’ENH). És possible, en aquestes condicions, que el CO2(g) present en el medi pugui reduir-se a CH4(g)? Suposar que les pressions parcials del CO2(g) i del CH4(g) són les mateixes. Dades: Eº(CO2(g)/CH4(g)) = 0,17 v (respecte a l’ENH); temperatura: 25ºC.
b) Sabent que la concentració de CO32- dissolt en l’aigua d’aquest medi marí és 2x10-5 mol/L, determinar l’alcalinitat total expressada en mg de CaCO3/L.
c) D’altra banda les concentracions dels cations més abundants són: 10760 mg/L de Na+, 1294 mg/L de Mg2+, 413 mg/L de Ca2+ i 387 mg/L de K+. Determinar la duresa d’aquesta aigua marina, expressada en mg de CaCO3/L.
Semireaccions de reducció rellevantes en sistemes terrestres y valors de peº y pe en condicions estàndar y a pH=7 a 25ºC.
Semireacció peº pe + 21,05 12,65 1/5NO3 + 6/5H + e  1/10N2 + 3/5H2O 20,75 13,75 1/4O2 + H+ + e-  1/2 H2O + 2+ 20,75 6,85 1/2MnO2(s) + 2H +e  1/2Mn + H2O + 2+ 17,91 -3,03 Fe(OH)3(s) +3H + e  Fe + 3H2O 14,15 7,15 1/5NO3- + H+ + e-  1/2NO2- + 1/2H2O 11,2 -9,8 1/2 Fe2O3(s) + 3H+ + e-  Fe2+ + 3/2H2O + 6,94 -0,8 1/4CH2O + H + e  1/4CH4 + 1/4H2o 4,25 -3,75 1/8SO42- +9/8H+ + e-  1/8HS- +1/2H2O + 2,89 -4,11 1/2S(s) + H + e  1/2H2S(g) + 2,87 -4,13 1/8CO2(g) + H + e  1/8CH4(g) + 1/4H2O 0,0 -7,00 H+ + e-  1/2H2(g) -0,20 -7,20 1/4CO2(g) + H+ + e- 1/24C6H12O6 + 1/4H2O + -1,20 -8,20 1/4CO2(g) + H + e  1/4CH2O + 1/4H2O ...