Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Junio 2024

PREGUNTA 4

En un matraz de 5 L se introducen 0,80 moles de N₂ y 0,40 moles de O₂ y se calienta a 2 200 K, estableciéndose el siguiente equilibrio: . Teniendo en cuenta que en esas condiciones reacciona el 1,1% del N₂ inicial:

4.1. Calcule el valor de la constante K_c.

4.2. Calcule la constante K_p y discuta razonadamente qué sucederá en el equilibrio si aumentamos la presión del sistema.

 

4.1.  Planteamos el equilibrio que nos dicen:

 

 

 

Como sabemos el porcentaje de disociación del nitrógeno () podemos calcular los moles que reaccionan:

 

 

Escribimos la expresión de la constante de equilibrio y tenemos datos para poder calcularla:

 

 

 

 

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:

 

 

 

Con respecto a la otra pregunta, 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. En este caso, el aumento de la presión total no afecta al sistema en equilibrio, y no se desplazará en ningún sentido, ya que no hay variación de moles en fase gas.