Problema 6 de Química de la Selectivitat 2024

Setembre 2024, Sèrie 3 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

6. Sovint trobem l'aigua oxigenada (H_2O_2), també anomenada peròxid d'hidrogen, a les farmacioles, ja que es fa servir com a desinfectant de les ferides. Si deixem una ampolla d'aigua oxigenada oberta, el peròxid d'hidrogen es descompon de manera espontània en aigua i oxigen mitjançant la reacció química següent: 2 H_2O_2(aq) \rightarrow 2 H_2O(l) + O_2(g) \quad \Delta H^\circ < 0 Podem investigar experimentalment la cinètica d'aquesta reacció mesurant la quantitat d'oxigen gasós que es produeix amb el pas del temps. En una primera sèrie de tres experiments al laboratori, es van obtenir les dades de la descomposició de H_2O_2 que es mostren en la taula següent: | Experiment | Concentració inicial de H_2O_2 (mol L^{-1}) | Velocitat inicial (mmol L^{-1} s^{-1})* | | :--- | :--- | :--- | | 1 | 0,15 | 6,3 \times 10^{-3} | | 2 | 0,25 | 10,5 \times 10^{-3} | | 3 | 0,30 | 12,7 \times 10^{-3} | * 1 mol equival a 10^3 mmol. a) Justifiqueu quin és l'ordre de reacció respecte al peròxid d'hidrogen i calculeu la constant de velocitat de la reacció. Quines unitats té la constant de velocitat? Justifiqueu la resposta i escriviu l'equació de velocitat per a aquesta reacció. [1,25 punts] b) Aquesta reacció s'accelera molt si fem servir iodur de potassi (KI). Expliqueu què és i quina funció té aquesta substància fent servir la teoria cinètica de collisions. Raoneu si tindrà algun efecte la presència de KI en el valor de l'entalpia de la reacció. Què passa amb la velocitat de la reacció si augmentem la temperatura i mantenim constant el volum? I si augmentem el volum i mantenim constant la temperatura? Justifiqueu les respostes fent servir la teoria cinètica de collisions. [1,25 punts]

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

Veure la solució del problema