PAU Química 2015 · Setembre · Sèrie 5 · Exercici 7

7. L’ús tan estès de combustibles en la nostra societat a causa dels transports provoca l’aboca­ ment de gasos a l’atmosfera. Així, en la combustió de la gasolina en els motors dels auto­ mòbils es produeix l’emissió de diversos gasos, com ara el monòxid de carboni, el diòxid de carboni i l’aigua. a) Aquests gasos, en sortir del tub d’escapament, es difonen a través de l’aire. Ordeneu els tres gasos esmentats en ordre creixent de la seva velocitat de difusió. Justifiqueu la resposta. [1 punt] b) Hem comprovat experimentalment que 1 000 g de diòxid de carboni ocupen 505,9 L a 1,0 bar i a 273 K. Quin volum ocuparia aquesta massa de diòxid de carboni, en les matei­ xes condicions de pressió i de temperatura, si es comportés com un gas ideal? Justifiqueu la diferència de volums a partir del model cineticomolecular dels gasos. Indiqueu en quines condicions de pressió i de temperatura el comportament dels gasos reals és molt semblant al dels gasos ideals. [1 punt] Dades:  Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0. Constant universal dels gasos ideals: R = 8,3 × 10–2 bar L K–1 mol–1.

Formulació: Monòxid de carboni: CO Diòxid de carboni CO2 Aigua: H2O [– 0,5 punts si no formulen bé alguna de les fórmules]  Les fórmules són necessàries per a calcular les masses moleculars. Relació de la velocitat de difusió dels gasos ideals i les masses moleculars [0,5 p] La llei de Graham, sobre la difusió dels gasos ideals, ens diu que el quocient de les velocitats de difusió de dos gasos, a la mateixa pressió i temperatura, està en relació inversa a l’arrel quadrada de les seves masses moleculars. Matemàticament: v1 / v2 = (M2 / M1 )1/2 on v1 i v2 són les velocitats de difusió dels gasos 1 i 2 M1 i M2 les masses moleculars dels gasos 1 i 2 En comparar la velocitat de difusió de diferents gasos, el gas que té la massa molecular més gran té menys velocitat de difusió. Ordre de les velocitats de difusió dels gasos [0,5 p] En el cas dels gasos CO, CO2 i H2O: M (CO) = 12,0 + 16,0 = 28,0 g/mol M (CO2) = 12,0 + (16,0 x 2) = 44,0 g/mol M (H2O) = (1,0 x 2) + 16,0 = 18,0 g/mol  v (CO2) < […]