CUESTIÓN 3.-La síntesis industrial del metanol se rige por el siguiente equilibrio homogéneo: CO (g) + 2 H2 (g) ⇆ CH3OH (g) ∆H = – 112,86 kJ. A 300º C, Kp = 9,28 · 10–3. Responde verdadero o falso, de forma razonada.
a) El valor de Kc será mayor que el de Kp.
b) Aumentando la presión se obtendrá mayor rendimiento en el proceso de síntesis.
c) Una disminución de la temperatura supondrá un aumento de las constantes de equilibrio. DATOS: R = 0,082 atm · L · mol–1 · K–1 . PRUEBA SELECTIVIDAD ANDALUCIA CONVOCATORIA SEP 2016 QUIMICA
Respuestas
a) Entre las constantes de equilibrio existe la siguiente relación: K c
= Kp · (R · T)– Dn, en donde Dn es la
diferencia entre la suma de moles gaseosos de los productos y la suma de moles
gaseosos de los reactivos, siendo su valor en este caso: Dn = 1 – 3 = –
2. Sustituyendo valores en la expresión anterior y operando se obtiene el valor
de Kc:
Kc = 9,28x10⁻³ (0,082 atm. L. mol⁻¹.K⁻¹.300K)² = 5,62
Lo que deja claro que la afirmación es
verdadera.
b) Un aumento de la presión de la
presión supone una disminución del volumen y un aumento de la concentración
molar de las sustancias gaseosas, lo que supone un incremento del número de
moléculas por unidad de volumen. A esta perturbación responde el sistema
haciendo re accionar moléculas de CO y H2 para producir moléculas de CHOH3 y
conseguir disminuir el número de moléculas por unidad de volumen, lo que indica
que el equilibrio se desplaza hacia la derecha. Luego, al aumentar la formación
del CH₃OH por lo que la afirmación es cierta.
c) Si se aumenta la temperatura se provee de calor al sistema y éste evoluciona, para restablecer el equilibrio, absorbiendo el calor suministrado, para lo cual realiza la reacción endotérmica, por lo que el equilibrio se desplaza hacia la izquierda por ser la reacción directa exotérmica. Esto pone de manifiesto que la constante de equilibrio disminuye su valor y, por ello, la proposición es falsa.