PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD. COMUNIDAD DE MADRID. CONVOCATORIA JUNIO 2012.

Materia: Química Opción A. Pregunta 5 Se introducen 0,5 moles de pentacloruro de antimonio en un recipiente de 2 litros. Se calienta a 200 oC y una vez alcanzado el equilibrio, hay presentes 0,436 moles del compuesto. Todas las sustancias son gaseosas a esa temperatura. a) Escriba la reacción de descomposición del pentacloruro de antimonio en cloro molecular y en tricloruro de antimonio. b) Calcule Kc para la reacción anterior. c) Calcule la presión total de la mezcla en el equilibrio. Datos. R = 0,082 atm. L . K−1mol−1

Resolución Apartado a)

SbCl5 (g) SbCl3 (g) + Cl2 (g) Apartado b) Para poder calcular la constante, tenemos que calcular primero las concentraciones resultantes en el equilibrio, como se muestra a continuación:

SbCl5 (g) SbCl3 (g) + Cl2 (g) [ ]Inic 0.5/2 = 0.25 M -- -- [ ]eq 0.25 M – x x x

0.25 –x= 0.436/2 0.25-x= 0.218 M 0.032 M 0.032 M

Para poder conocer las concentraciones de tricloruro de antimonio y la de cloro despejamos x y obtenemos su valor X = 0.032; este valor va a ser igual a la concentración de cada uno de los productos. Una vez hayamos obtenido la concentración de cada uno de los compuestos de dicha reacción, ya podemos obtener el valor de la constante, como se nos pide en el apartado b del ejercicio mediante la ecuación Kc = [SbCl3 ] [Cl2 ] / [SbCl5 ] Sustituimos los valores obtenidos en ella.

Kc = 0.032 x 0.032 / 0.218 = 4.697 . 10-3

Apartado c) Para poder calcular la presión total en el equilibrio antes tenemos que conocer cuántos moles totales hay en él. [SbCl3 ]eq = 0.032 M = n / v ; donde n es el número de moles y V el volumen. [SbCl3 ]eq 0.032 M = n / 2 n = 0.064 moles de SbCl3. Al estar en relación 1:1 el tricloruro de antimonio con el cloro, el número de moles de ambos en el equilibrio va a ser el mismo. Por tanto,

nT = 0.436 + 0.064 + 0.064 = 0.564 moles totales. A continuación utilizaremos la ley de los gases ideales para poder calcular la presión total en el equilibrio: PV = nRT P x 2 = 0.564 x 0.082 (atm x l) / K x mol) x (273 + 200)

P = 10.94 atmósferas