Pregunta 4A · Química PAU Baleares Extraordinaria 2026

En la indústria química i energètica, els composts orgànics tenen un paper fonamental. El metà ($\text{CH}_4$), per exemple, és el component principal del gas natural i constitueix un combustible essencial. D'altra banda, hidrocarburs com els alquens i cicloalcans, així com alcohols, àcids carboxílics i èsters, són matèries primeres bàsiques en la síntesi de plàstics, dissolvents, combustibles i additius alimentaris.

4A. (2 punts) La pedra calcària, principalment formada per carbonat de calci ($\text{CaCO}_3$), ha estat un material fonamental en la construcció al llarg de la història. Quan s'escalfa a temperatures molt elevades experimenta una descomposició tèrmica per produir calç viva ($\text{CaO}$) i diòxid de carboni ($\text{CO}_2$), segons la reacció:

$$\text{CaCO}_3\text{ (s)} \rightleftharpoons \text{CaO (s)} + \text{CO}_2\text{ (g)} \quad \text{amb } \Delta H^0 > 0$$

En un recipient tancat i inicialment buit de $2{,}0\text{ L}$, s'introdueixen $20\text{ g}$ de $\text{CaCO}_3$ pur. S'escalfa a $900\text{ }^\circ\text{C}$ i s'espera fins que s'assoleix l'equilibri químic. En aquestes condicions, la constant d'equilibri $K_p$ té un valor de $0{,}22\text{ atm}$.

a)

Calcula la pressió de $\text{CO}_2$ en l'equilibri químic.

b)

Determina la massa de $\text{CaCO}_3$ que haurà reaccionat.

c)

Calcula el valor de $K_c$ per a aquest equilibri a $900\text{ }^\circ\text{C}$.

d)

Una vegada assolit l'equilibri químic a $900\text{ }^\circ\text{C}$, es refreda el sistema fins a $800\text{ }^\circ\text{C}$. Indica, de forma raonada, si la quantitat de $\text{CaCO}_3\text{(s)}$ augmenta o disminueix.

Augmenta

Disminueix