Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Julio 2023

PREGUNTA 4

Para la reacción , el valor de K_c = 5 a 530 ⁰C. Si reaccionan 2,0 moles de CO_(g) con 2,0 moles de H₂O_(g) en un reactor de 2 L:

4.1. Calcule la concentración molar de cada especie en el equilibrio a dicha temperatura.

4.2. Determine el valor de K_p y razone cómo se verá afectado el equilibrio si introducimos en el reactor más cantidad de CO_(g) sin variar la temperatura ni el volumen.

 

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

 

 

 

Como nos dicen el valor de la constante de equilibrio:

 

 

 

 

 

La concentración de cada especie en el equilibrio será:

 

 

 

 

4.2.  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: 

 

Según la ley de Le Châtelier la reacción se desplazará de tal manera que se reestablezca el valor de la constante de equilibrio. Si metemos más cantidad de dióxido de carbono, estamos aumentando la concentración de los reactivos y, por lo tanto, disminuiremos el valor de la constante de equilibrio (los reactivos se encuentran en el denominador). Para volver a alcanzar el equilibrio la reacción se desplazará hacia la derecha, disminuyendo la concentración de reactivos (denominador) y aumentando la de productos (numerador), hasta que el valor de la constante sea el mismo de antes.