Problema 3 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2024

El 10 de juliol de 2023 va entrar en erupció un volcà de la península de Reykjanes, a uns 30 km de Reykjavík. Una de les substàncies que arriben a l'atmosfera en una erupció volcànica és el diòxid de sofre ($\text{SO}_2$), que s'oxida en presència de l'oxigen de l'aire i esdevé triòxid de sofre ($\text{SO}_3$), i posteriorment es converteix en àcid sulfúric, una de les principals causes de l'anomenada pluja àcida. En la bibliografia també s'indica que la reacció de descomposició del triòxid de sofre és la següent:

$$\text{SO}_3(\text{g}) \rightleftharpoons \text{SO}_2(\text{g}) + \frac{1}{2}\text{O}_2(\text{g}) \quad \Delta H^\circ (\text{a } 298\text{ K}) > 0$$

a)

Els dies posteriors a l'erupció volcànica van ser inusualment calorosos a tota l'àrea de Reykjavík. Raoneu si aquest fet va afavorir la formació de pluja àcida. Escriviu la reacció de formació de l'àcid sulfúric a partir del triòxid de sofre. Expliqueu també si els canvis de pressió afecten aquest equilibri i, en cas que l'afectin, expliqueu com. Considereu que la temperatura es manté constant. [1,25 punts]

b)

En un recipient tancat de 10,0 L s'introdueixen 0,1 mol de triòxid de sofre i s'escalfen a una temperatura determinada. Un cop establert l'equilibri, queden a l'interior del recipient 0,017 mol de triòxid de sofre sense descompondre. Calculeu la constant d'equilibri en concentracions de la reacció ($K_c$) a aquesta temperatura. Raoneu també si la $K_c$ i la constant d'equilibri en pressions ($K_p$) d'aquesta reacció coincidiran i, en cas que no coincideixin, digueu quina serà més gran. [1,25 punts]

$K_c =$