Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Julio 2022

PREGUNTA 4

Considere el siguiente equilibrio: . Se introducen 4,4 g de CO₂ en un recipiente de 2 L a 337 ⁰C y una cantidad suficiente de H₂S para que, una vez alcanzado el equilibrio, la presión total sea de 10 atm. Si en la mezcla en equilibrio hay 0,01 moles de agua, calcule:

4.1. Las concentraciones de cada una de las especies en el equilibrio.

4.2. Los valores de K_c y K_p a dicha temperatura.

 

4.1.  Primero calculamos los moles de dióxido de carbono: 

Los moles que tenemos de cada sustancia al principio y cuando se alcanza el equilibrio serán:

 

 

 

Como nos dicen que los moles que hay de agua en el equilibrio son (0,01) entonces ese es el valor de x:

 

 

 

 

Sumamos todos los moles en el equilibrio:

 

 

 

 

Estos moles totales en el equilibrio crean una presión de 10 atm en un recipiente de 2 L y a una temperatura de 337 ⁰C (610 K):

 

 

 

Calculados los moles iniciales de sulfuro de hidrógeno, ya tenemos los moles de todas las sustancias en el equilibrio y, por lo tanto, podemos calcular sus concentraciones:

 

 

 

 

 

4.2.  A partir de las concentraciones obtenidas en el apartado anterior calculamos K_c: 

 

Para calcular la constante de las presiones 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:

 

 

Como no hay variación de moles en fase gas entre reactivos y productos la constante de presiones toma el mismo valor que la de concentraciones: