Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Junio 2023

PREGUNTA 6

En un reactor de 5 L se introducen 15,3 g de CS₂ y 0,82 g de H₂. Al elevar la temperatura hasta 300 ⁰C se alcanza el siguiente equilibrio: , donde la concentración de metano en equilibrio es de 0,01 mol/L.

6.1. Calcule las concentraciones molares de las especies CS_{2 (g)}, H_{2 (g)} y H₂S_(g) en el equilibrio.

6.2. Determine el valor de K_c y discuta razonadamente qué le sucederá al sistema en equilibrio si añadimos más cantidad de CS_{2 (g)} manteniendo el volumen y la temperatura constantes.

 

6.1.  Lo primero vamos a calcular los moles de disulfuro de carbono y de hidrógeno:

 

 

 

 

 

El equilibrio nos quedará:

 

 

 

Como el enunciado nos da la concentración de metano en equilibrio, podemos calcular los moles que reaccionan:

 

 

 

Ahora ya podemos calcular las concentraciones de las especies que nos piden:

 

 

 

 

 

6.2.  Con los datos que tenemos, calculamos K_c:

 

 

 

Según el principio de Le Châtelier sabemos que cuando en un sistema en equilibrio se produce una modificación de las variables (concentración, presión o temperatura) el sistema se desplazará en el sentido de contrarrestar dicho cambio. Por eso si añadimos más disulfuro de carbono (CS₂), manteniendo el volumen y la temperatura constantes, estaríamos aumentando la concentración de uno de los reactivos, por lo que el equilibrio se desplazará hacia la derecha, hacia los productos, para reducir dicha concentración y, por consiguiente, aumentará la concentración de los productos: sulfuro de hidrógeno y metano.