PAU Química 2017 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 4

4. Experimentalment, hem dut a terme el seguiment de la reacció en fase gasosa següent, en 2 A(g) ⇄ 2 B(g) + 3 C(g) un recipient tancat i a una temperatura de 300 K: En el gràfic següent podem veure els canvis de concentració de les tres substàncies gasoses A, B i C, en funció del temps. a) Justifiqueu quines seran les concentracions de les substàncies A, B i C en l’equilibri, i calculeu la constant d’equilibri en concentracions (Kc) i la constant d’equilibri en pressions (Kp) d’aquesta reacció a 300 K. [1 punt] b) Tenim les substàncies A, B i C en equilibri a 300 K. Com es modificaran la constant d’equilibri en concentracions i la massa de la substància A si augmentem el volum del recipient però mantenim la temperatura? Raoneu les respostes. [1 punt] Dada:  Constant universal dels gasos ideals: R = 0,082 atm L K–1 mol–1.

Pregunta 4.a) Quan en una reacció química s’assoleix l’equilibri, les concentracions de reactius i productes es mantenen constants amb el temps. Segons el gràfic, les concentracions d’A, B i C en equilibri serien: [A] = 5 M [B] = 10 M [C] = 15 M [0,2 p] Reacció: 2 A (g) ⇄ 2 B (g) + 3 C (g) Constant d’equilibri Kc: Expressió de la constant: Kc = ([B]2 x [C]3) / ([A]2) [0,2 p] Kc = (102 x 153) / (52) Kc = 13500 [0,2 p]  Si expressen la Kc amb unitats es penalitzarà 0,1 p. Constant d’equilibri Kp: Procediment 1 per calcular la Kp Kp = Kc (RT)Δn [0,2 p] R = 0,082 atm L K-1 T = 300 K Δn (diferència de coeficients estequiomètrics de gasos entre productes i reactius) Δn = (2+3)-(2)=3 Kp = 13500 x (0,082 x 300)3 Kp = 2,01 x 108 [0,2 p]  Si expressen la Kp amb unitats es penalitzarà 0,1 p. Procediment 2 per calcular la Kp 2 x pC 3) / (pA 2) Expressió de la constant: Kp= (pB [0,2 p] Equació dels gasos en pressió parcial: pi V = ni R T pi = ni R T / V = Ci R T pA = 5 x 0,082 x 300 = 123 atm pB […]