Problema 6 de Química de la Selectivitat 2021

Juny 2021, Sèrie 5 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

6. Segons l'Organització Mundial de la Salut, hi ha grans ciutats del nostre país que superen els llindars permesos de gas \text{NO}_2, establerts en 40\ \mu\text{g m}^{-3} de mitjana anual, la qual cosa provoca diversos problemes de salut respiratòria. Aquest gas prové majorment de la conducció de vehicles amb combustible derivat del petroli. La reacció de formació de \text{NO}_2 és un procés que arriba a l'equilibri d'acord amb l'equació química següent: 2\text{NO(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NO}_2\text{(g)} Per a determinar la constant d'equilibri de l'equació química anterior, vam fer un experiment en un recipient tancat i vam obtenir els resultats següents: [Gràfic: evolució de la concentració de monòxid, diòxid i oxigen en funció del temps] a) Determineu el valor de les concentracions en l'equilibri de cada gas expressades en unitats de molaritat. Calculeu la constant d'equilibri en concentracions (K_c) de la reacció. Digueu si en algun moment la concentració de diòxid de nitrogen ha superat el llindar establert per l'Organització Mundial de la Salut, i justifiqueu la resposta. [1,25 punts] b) Experimentalment, s'ha demostrat que el valor de la constant d'equilibri K_c disminueix en augmentar la temperatura. Raoneu si el procés és exotèrmic o endotèrmic. Determineu si es formarà més diòxid de nitrogen a l'estiu o a l'hivern. [1,25 punts] DADES: 1\text{ mM} = 1 \times 10^{-3}\text{ M}. Masses atòmiques relatives: \text{N} = 14,0; \text{O} = 16,0.

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

Veure la solució del problema