Problema 6 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2021

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 $40\ \mu\text{g}\cdot\text{m}^{-3}$ 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:

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: $\text{N} = 14{,}0$; $\text{O} = 16{,}0$.