PAU Química 2018 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 5

5. El fosgen (COCl2) és una substància emprada en la fabricació de polímers com els poli­ COCl2(g) ⇄ CO(g) + Cl2(g) carbonats o els poliuretans. Aquest compost es pot dissociar segons l’equació següent: Introduïm una quantitat determinada de fosgen en un recipient i l’escalfem fins que arriba a 523 K. Una vegada s’ha assolit l’equilibri, la pressió total en el recipient és de 2,00 bar i la pressió parcial del monòxid de carboni, igual que la del clor, és de 0,017 bar. a) Calculeu la constant d’equilibri en pressions de la reacció de dissociació del fosgen a 523 K. Indiqueu si la constant d’equilibri en concentracions i la constant d’equilibri en pressions d’aquesta reacció tenen el mateix valor a 523 K i justifiqueu la resposta. [1 punt] b) Mantenint sempre la temperatura a 523 K, com es pot veure afectada la dissociació del fosgen si, quan s’ha arribat a l’equilibri, provoquem una disminució del volum del recipient? I si hi afegim un catalitzador? Es modificarà en algun dels dos casos la cons­ tant d’equilibri en pressions? Justifiqueu les respostes. [1 punt]

Pregunta 5.a) Reacció: COCl2(g) ⇄ CO(g) + Cl2(g) Càlcul de la constant d’equilibri en pressions Dades en equilibri: Pressió total = 2,00 bar Pressió parcial CO = 0,017 bar Pressió parcial Cl2 = 0,017 bar Expressió de la constant d’equilibri: Kp = (pCO x pclor) / (pfosgen) [0,3 p] La pressió total es pot posar en funció de la pressió parcial de tots els gasos: p = pfosgen + pCO + pclor  pfosgè = p - pCO - pclor pfosgen = 2,00 – 0,017- 0,017 pfosgen = 1,966 bar En equilibri, la pressió parcial del fosgen és 1,996 [0,2 p] Substituint valors: Kp = (0,017 x 0,017) / (1,966) Kp = 1,47x10-4 [0,2 p]  Si expressen la constant amb unitats es penalitza 0,1 p. Comparació entre Kp i Kc La relació entre Kp i Kc ve donada per l’expressió: Kp = Kc (RT)∆ν ∆ν = diferència entre els coeficients estequiomètrics de productes i reactius gasosos. ∆ν = (1 +1) – (1) = 1 En ser ∆ν diferent de zero, Kp i Kc no tenen el mateix valor. [0,3 p] Pregunta 5.b) Efecte d’una disminució del volum del recipient en la di […]