Exercici 1
Equilibri químic2,5 puntsLa pluja àcida és un tipus de precipitació que presenta un pH especialment àcid (pH 4-5) i que té efectes adversos en els boscos i en la flora i la fauna aquàtiques. Aquest fenomen apareix sobretot en ambients rics en triòxid de sofre, ja que aquest compost genera àcid sulfúric en reaccionar amb el vapor d'aigua de l'atmosfera. Una de les vies de formació de triòxid de sofre a l'atmosfera és a partir del diòxid de nitrogen i el diòxid de sofre, que són contaminants ambientals derivats de l'activitat humana. Aquests dos gasos reaccionen entre ells i donen lloc a un equilibri químic amb el monòxid de nitrogen i el triòxid de sofre, tal com es mostra a l'equació següent:
NO₂(g) + SO₂(g) ⇋ NO(g) + SO₃(g)
Dades: Masses atòmiques relatives: N = 14,0; O = 16,0; S = 32,0.
- 1.1) Quan aquesta reacció es duu a terme en un recipient tancat de 2 L a una temperatura de 1 150 °C, les quantitats de cada substància un cop assolit l'equilibri són 0,2 mol de NO₂, 1,6 mol de SO₂, 0,8 mol de NO i 1,2 mol de SO₃. Calculeu la constant d'equilibri Kc de la reacció en aquestes condicions. Si s'afegissin 10 g addicionals de NO a aquest sistema en equilibri, quines serien les concentracions finals que s'obtindrien en la nova situació d'equilibri per a cadascuna de les espècies implicades en la reacció? [1,25 punts] 1.2) S'ha estudiat la variació de la constant d'equilibri Kc de la reacció anterior segons la temperatura: a 460 °C, Kc = 84,3; a 800 °C, Kc = 9,6. Justifiqueu si la reacció entre NO₂ i SO₂ per a produir NO i SO₃ és un procés endotèrmic o exotèrmic. Expliqueu de manera raonada si s'afavoreix la pluja àcida quan: a) augmenta la pressió atmosfèrica i b) augmenta la quantitat de monòxid de nitrogen a l'atmosfera produït per altres processos. [1,25 punts]
