Ejercicio 5B · Química PAU Baleares Ordinaria 2025

5B. (2 punts) Els òxids de nitrogen formen part de la pol·lució de les grans ciutats a causa de la reacció que es produeix en els motors de combustió. Aquests òxids, principalment el diòxid de nitrogen ($\mathrm{NO_2}$) i el tetraòxid de dinitrogen ($\mathrm{N_2O_4}$), són responsables de l'anomenat boirum urbà. D'entre aquests composts, el $\mathrm{NO_2}$ és el més irritant per a les vies respiratòries de les persones.

A $298{,}15\text{ K}$, el $\mathrm{N_2O_4}$ es descompon i forma $\mathrm{NO_2}$ segons la reacció química següent:

$$\mathrm{N_2O_4\,(g) \rightleftharpoons 2\,NO_2\,(g)} \quad \text{amb } \Delta H = 59\text{ kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$$

En un recipient de $2\text{ L}$ de capacitat es disposa d'una certa quantitat de $\mathrm{N_2O_4}$. El sistema s'escalfa fins a una temperatura de $298{,}15\text{ K}$. Una vegada assolit l'equilibri químic, la pressió total dins el recipient és d'$1{,}0\text{ atm}$ i la pressió parcial del $\mathrm{N_2O_4}$ és de $0{,}7\text{ atm}$.

a)

Calcula el valor de $K_p$ a $298{,}15\text{ K}$.

b)

Determina el nombre de mols del compost $\mathrm{NO_2}$ en equilibri.

c)

Justifica, considerant com afecta la temperatura a l'equilibri de descomposició del $\mathrm{N_2O_4}$, si és previsible que un boirum format únicament per una mescla dels gasos $\mathrm{NO_2}$ i $\mathrm{N_2O_4}$ sigui més irritant a l'estiu que a l'hivern.