Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Septiembre 2018

4.      Al calentar HgO_(s) en un recipiente cerrado en el que se hizo el vacío, se disocia según la reacción:  . Cuando se alcanza el equilibrio a 380 ⁰C, la presión total en el recipiente es de 0,185 atm. Calcule:

4.1.  Las presiones parciales de las especies presentes en el equilibrio.

4.2.  El valor de las constantes K_p y K_c de la reacción.

 

DATO: 

 

4.1.  En  este  caso  tenemos  un  equilibrio  heterogéneo,  es  decir,  no  todas  las  sustancias  que forman el sistema se encuentran en el mismo estado físico. En estos casos sólo se incluyen en la expresión de las constantes de equilibrio los gases, que son las sustancias cuya concentración o presión varían con el tiempo:

 

 

 

Sabiendo esto, la presión total en el equilibrio va a ser igual a la presión parcial del oxígeno y del mercurio. Además, sabemos que debido a la estequiometria de la reacción, la presión del mercurio será el doble que la del oxígeno:

 

 

 

 

 

 

4.2.  Sustituimos en la expresión de la constatne de equilibrio de presiones y calculamos su valor:

 

 

Para calcular la constante de las concentraciones utilizamos la siguiente ecuación que nos relaciona las dos constantes y que podéis ver aquí como se deduce:

 

 

Hay que recordar que  son los moles en fase gas en productos menos en reactivos. En este caso:

 

 

Calculamos la constante que nos piden: