PAU Química 2008 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 4 (Opció B)

Opció B 4. A temperatures baixes, el diòxid de nitrogen es dimeritza i forma tetraòxid de dini- trogen segons la reacció següent: equilibri de dimerització: 2NO2(g) ⇄N2O4(g) 4.1. Es posen 0,130 mol de NO2 en un recipient de 2 L i es refreda el conjunt fins a 298,15 K amb l’objectiu d’assolir l’equilibri de dimerització. Sabent que, un cop assolit l’equilibri, la concentració de NO2 en el recipient és 0,011 M, cal- culeu: a) La concentració del tetraòxid de dinitrogen en l’equilibri. b) El valor de Kc. [1 punt] 4.2. S’introdueixen 0,200 mol d’un gas inert en el recipient mantenint-ne cons- tants la temperatura i el volum. Raoneu l’efecte que això té sobre l’equilibri i calculeu la pressió total sobre les parets del recipient. [1 punt] R = 0,082 atm·L·K–1·mol–1. DADES:

OPCIÓ B 4.1 Equilibri de dimerització del NO2 2NO2(g) ' N2O4(g) Inici: 0,130 mol Equilibri: 0,011 M nNO2 (eq) = 0,011 mol·L-1 · 2 L = 0,022 mol NO2 Nombre de mols de NO2 en l’equilibri: Mols de NO2 que han reaccionat: nNO2 (reac) = 0,130 – 0,022 = 0,108 mol NO2 [0,3 punts] Mols de N2O4 en l’equilibri: nN2O4 (eq) = ½ 0,108 = 0,054 mol N2O4 [0,2 punts] Concentració de N2O4 en l’equilibri: 0,054 / 2 = 0,027 M [0,1 punts] Càlcul de Kc: c ,0 027 = N O = = K 2 4 223 1, c 2 2 ,0 011 c NO 2 [0,2 punts expressió + 0,2 punts resultat] 4.2 Efecte de l’addició de gas inert i càlcul de la pressió final A temperatura i volum constant, la incorporació d’una determinada quantitat de gas inert no té efecte sobre la situació d’equilibri. Això sí, atès que es produeix un augment en el nombre de mols de gas, té lloc un augment de la pressió a l’interior del recipient. [0,5 punts] Càlcul de la pressió a l’interior del recipient: Mols totals: mols N2O4 + mols NO2 + mols gas inert = 0,054 + 0,022 + 0,200 = 0 […]