Problema 7 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2022

L'any 1772, el químic anglès Joseph Priestley obtingué per primera vegada oxigen escalfant òxid de mercuri(II) sòlid. Actualment, sabem que quan aquest compost s'escalfa es descompon reversiblement en vapor de mercuri i oxigen gasós, segons l'equilibri heterogeni següent:

$$2\ \mathrm{HgO(s)} \rightleftharpoons 2\ \mathrm{Hg(g)} + \mathrm{O_2(g)} \quad K_c(\text{a } 400\,^\circ\mathrm{C}) = 1{,}19 \times 10^{-7};\ \Delta H^\circ(\text{a } 400\,^\circ\mathrm{C}) > 0$$

a)

Introduïm $0{,}10\ \mathrm{mol}$ d'òxid de mercuri(II) en un recipient rígid de $10\ \mathrm{L}$. Posteriorment, el tapem i l'escalfem fins a $400\,^\circ\mathrm{C}$. Determineu la massa d'oxigen que obtenim quan s'assoleix l'equilibri. [1,25 punts]

b)

Suposeu que realitzem l'experiment de l'apartat anterior escalfant el recipient només fins a $300\,^\circ\mathrm{C}$, sense modificar la quantitat d'òxid de mercuri(II) que hi introduïm ni el volum del recipient. Obtindrem més o menys massa d'oxigen? Haurà canviat el valor de la constant d'equilibri en concentracions, $K_c$? Justifiqueu les respostes. [1,25 punts]

Dada:

Massa atòmica relativa:

$\mathrm{O} = 16{,}0$