Problema 7 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 2 2021

El clor és un dels elements més utilitzats en la nostra societat i forma part de molts productes que fem servir en la vida quotidiana. És utilitzat directament com a agent desinfectant i blanquejant, i també com a matèria primera en la producció de polímers com el PVC. En el procés Deacon, el clor s'obté industrialment per oxidació de l'àcid clorhídric segons la reacció química següent:

$$4\ \mathrm{HCl(g)} + \mathrm{O_2(g)} \rightleftharpoons 2\ \mathrm{H_2O(g)} + 2\ \mathrm{Cl_2(g)} \quad \Delta H^\circ < 0$$

Introduïm $32{,}85\text{ g}$ de $\mathrm{HCl}$ i $38{,}40\text{ g}$ de $\mathrm{O_2}$ en un reactor tancat de $10\text{ L}$ en el qual prèviament hem fet el buit. Escalfem la barreja de reacció a $390\ ^\circ\mathrm{C}$, i quan s'assoleix l'equilibri observem que hem obtingut $28{,}40\text{ g}$ de $\mathrm{Cl_2}$.

Dades:

Masses atòmiques relatives:

$\mathrm{H} = 1{,}0$; $\mathrm{O} = 16{,}0$; $\mathrm{Cl} = 35{,}5$.

a)

Calculeu la constant d'equilibri en concentracions ($K_c$) de la reacció, a $390\ ^\circ\mathrm{C}$. [1,25 punts]

b)

Raoneu com es veurien afectats el rendiment de la reacció i la constant d'equilibri en concentracions ($K_c$) si: [1,25 punts]