Problema 1 · Química PAU Madrid Ordinaria 2025

1) Responda a las siguientes preguntas:

a)

[0,75 puntos] El nitrato de amonio es un compuesto con muchas aplicaciones, cuya síntesis se realiza por reacción directa de ácido nítrico y amoniaco. Escriba la reacción ajustada que se produce y, haciendo uso de la Tabla, calcule $\Delta G_r^\circ$ a 300 K. Justifique la espontaneidad de la reacción.

b)

[0,75 puntos] Una de las aplicaciones del nitrato de amonio es como explosivo, ya que en ciertas condiciones (temperaturas por encima de 175 °C) se produce de forma explosiva la reacción de descomposición que da lugar a óxido de dinitrógeno y agua. Escriba la reacción ajustada y con los datos de la Tabla calcule $\Delta H_r^\circ$ y $\Delta S_r^\circ$. Determine $\Delta G_r^\circ$ a 450 K para dicha reacción. Considere que $\Delta H_r^\circ$ y $\Delta S_r^\circ$ no cambian con la temperatura. Justifique si la reacción es exotérmica y espontánea.

c)

[0,5 puntos] Escriba la ley de velocidad de la reacción de descomposición del nitrato de amonio considerando que las unidades de su constante de velocidad son $\text{s}^{-1}$, e indique el orden de la reacción.

d)

[0,5 puntos] Explique cómo afecta a la velocidad de la reacción de descomposición del nitrato de amonio una disminución de la temperatura.

Tabla. Datos termodinámicos a 300K. Compuesto · $\Delta G_f^\circ$ ($\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$) · $\Delta H_f^\circ$ ($\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}$) · $S^\circ$ ($\text{J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$)

$\text{NH}_4\text{NO}_3$ · $-184$ · $-366$ · $151$

$\text{HNO}_3$ · $-81$

$\text{NH}_3$ · $-17$

$\text{N}_2\text{O}$ · · $82$ · $220$

$\text{H}_2\text{O}$ · · $-241$ · $189$