Ejercicio 4B · Química PAU Murcia Ordinaria 2025

La pirita ($\text{FeS}_2$) no es un sulfuro de $\text{Fe(IV)}$, sino un persulfuro de Fe(II). Por su alto contenido en $\text{S}$ se emplea, entre otros usos, para la obtención de ácido sulfúrico, siendo el primer paso la tostación de la pirita, proceso en el que se produce la oxidación tanto del $\text{Fe(II)}$ como del $\text{S}$:

$$4\ \text{FeS}_2\text{ (s)} + 11\ \text{O}_2\text{ (g)} \xrightarrow{\Delta} 2\ \text{Fe}_2\text{O}_3\text{ (s)} + 8\ \text{SO}_2\text{ (g)}$$

4B. La galena (PbS) era ya conocida y usada por los antiguos egipcios siendo, por ejemplo, el principal componente del kohl, un polvo cosmético usado como máscara de ojos. Sin embargo, el plomo es un elemento muy tóxico, que se acumula en el organismo y produce daños neurológicos (saturnismo).

a)

Afortunadamente, la solubilidad del $\text{PbS}$ es muy pequeña ($K_\text{ps} = 1{,}3\cdot 10^{-28}$). Calcule las concentraciones de iones $\text{Pb}^{2+}$ y $\text{S}^{2-}$ en una disolución saturada de kohl (PbS). (0,50 puntos)

b)

Razone cualitativamente cómo variará la $[\text{Pb}^{2+}]$ en un cierto volumen de disolución saturada de $\text{PbS}$ si:

b1)

Se adiciona una sal soluble de $\text{Ag(I)}$, cuyo anión no interfiere con el equilibrio. Dato: el $\text{Ag}_2\text{S}$ es aún más insoluble ($K_\text{ps} = 2{,}1\cdot 10^{-49}$) que el $\text{PbS}$. (0,30 puntos)

b2)

Se aumenta la $T$ (la disolución de $\text{PbS}$ en agua es un proceso endotérmico). (0,30 puntos)

b3)

Se duplica la cantidad de $\text{PbS (s)}$. (0,30 puntos)

c)

En la galena argentífera, el $\text{PbS}$ se encuentra asociado con $\text{Ag}_2\text{S}$. El Cabezo Rajao, en la Unión, debe su nombre a la explotación a cielo abierto de un filón de este mineral, en época romana. Si se procesaron un millón de toneladas de tierra con una riqueza media del $5\%$ en galena argentífera que, a su vez, contenía un $0{,}5\%$ en masa de $\text{Ag}_2\text{S}$, calcule la masa de $\text{Ag}$ metálica que se obtuvo del yacimiento, suponiendo un aprovechamiento total en el proceso de extracción, separación y reducción de la $\text{Ag}$. Exprese el resultado con dos cifras significativas. (0,60 puntos)