Problema 4 de Química de la Selectivitat 2017

Setembre 2017, Sèrie 2 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Temes: Cinètica química

Enunciat

4. El diòxid de nitrogen és un gas contaminant que es forma en les reaccions de combustió a alta temperatura. El diòxid de nitrogen reacciona amb l'ozó present a l'atmosfera segons la reacció química següent: 2 NO₂(g) + O₂(g) → N₂O₂(g) + O₂(g) Diversos estudis experimentals han conclòs que, a una determinada temperatura, aquesta reacció segueix una cinètica de primer ordre respecte del diòxid de nitrogen i també de primer ordre respecte de l'ozó. a) Escriviu l'equació de velocitat de la reacció. Expliqueu raonadament en quines unitats s'expressen la velocitat de reacció i la constant de velocitat d'aquesta reacció. [1 punt] b) Per a aquesta reacció es proposa un mecanisme constituït per les dues etapes elementals següents: Etapa 1 (lenta): Etapa 2 (ràpida): NO₂(g) + O₂(g) → NO₂(g) + O₂(g) NO₂(g) +NO₂(g) → N₂O₂(g) Justifiqueu que aquest mecanisme concorda amb els estudis experimentals cinètics. A partir del model cinètic de collisions, expliqueu raonadament quina de les dues etapes tindrà una energia d'activació més alta i com influeix la temperatura en la velocitat de la reacció. [1 punt]

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

• Problema anterior de l'examen
• Problema següent de l'examen
• Tot l'examen de Química 2017 (Setembre 2017, Sèrie 2)