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Ciencias · Pregunta #82

Química: ejercicio PAES resuelto

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Pregunta

Dado que la solubilidad del CO₂ en agua a 25 °C es KH=3,3×10−2 mol⋅L−1atm−1K_H = 3,3\times10^{-2}\ \text{mol·L}^{-1}\text{atm}^{-1}, ¿cuál es la concentración molar de CO₂ disuelto al finalizar la carbonatación?

  1. A.

    1,65×10−2 mol⋅L−11,65\times10^{-2}\ \text{mol·L}^{-1}: valor que se obtiene al dividir en vez de multiplicar por la presión de carbonatación (2 atm)

  2. B.

    3,3×10−2 mol⋅L−13,3\times10^{-2}\ \text{mol·L}^{-1}: valor de la constante KHK_H, que aplicaría si la presión parcial fuera de 1 atm

  3. C.

    6,6×10−2 mol⋅L−16,6\times10^{-2}\ \text{mol·L}^{-1}: producto correcto entre KHK_H y la presión real de carbonatación

  4. D.

    1,32×10−1 mol⋅L−11,32\times10^{-1}\ \text{mol·L}^{-1}: concentración resultante de confundir la presión de carbonatación con la presión total de airbag de CO₂ (3 atm)

Revisar la respuesta y el procedimiento

Respuesta correcta y explicación

Alternativa C

6,6×10−2 mol⋅L−16,6\times10^{-2}\ \text{mol·L}^{-1}: producto correcto entre KHK_H y la presión real de carbonatación

  1. Recordemos la ley de Henry: c=KH⋅Pc = K_H \cdot P, donde cc es la molaridad, KHK_H la constante y PP la presión parcial del gas.
  2. Según el gráfico, la presión de la válvula es de 2 atm. Como el recipiente está lleno solo de CO₂, la presión parcial del CO₂ es PCO2=2 atmP_{CO_2}=2\ \text{atm}.
  3. Sustituimos los valores dados: c=(3,3×10−2 mol⋅L−1atm−1)×2 atmc = (3,3\times10^{-2}\ \text{mol·L}^{-1}\text{atm}^{-1}) \times 2\ \text{atm}.
  4. Realizamos el cálculo: 3,3×2=6,6  ⟹  c=6,6×10−2 mol⋅L−13,3 \times 2 = 6,6 \implies c = 6,6\times10^{-2}\ \text{mol·L}^{-1}. Esto corresponde a la alternativa C.
  5. La alternativa A es incorrecta porque asume P=0,5 atmP=0,5\ \text{atm} (dividiendo por 2).
  6. La alternativa B es incorrecta porque asume P=1 atmP=1\ \text{atm} (condición de referencia, pero el gráfico muestra 2 atm).
  7. La alternativa D es incorrecta porque usa P=3 atmP=3\ \text{atm}, que es la presión total en el airbag de seguridad (CO₂ + aire), no la presión parcial de carbonatación.

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