Ejercicio 4A - Termoquímica y estequiometría · 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 $\text{S}$:

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

b)

Calcule la entalpía de reacción estándar de la tostación del $\text{FeS}_2$, a partir de los siguientes datos: (0,80 puntos)

$\Delta H^\circ_\text{f}\ (\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1})$: $\text{FeS}_2\text{ (s)} = -177{,}5$; $\text{Fe}_2\text{O}_3\text{ (s)} = -822{,}2$; $\text{SO}_2\text{ (g)} = -296{,}8$

d)

El $\text{SO}_2$ obtenido a partir del $\text{FeS}_2$ se usa para la obtención de $\text{H}_2\text{SO}_4$, según la siguiente reacción:$$2\ \text{SO}_2\text{ (g)} + \text{O}_2\text{ (g)} + 2\ \text{H}_2\text{O (l)} \longrightarrow 2\ \text{H}_2\text{SO}_4\text{ (l)}$$¿Cuántos moles de $\text{H}_2\text{SO}_4$ se obtendrán a partir de $100\ \text{kg}$ de pirita del $80\%$ de pureza en $\text{FeS}_2$? (0,60 puntos)