1. Cuando se calienta el
pentacloruro de fósforo se disocia según: PCl5(g) ↔ PCl3(g)
+ Cl2(g)
A 250ºC , la constante Kc es
igual a 209. Un recipiente de 1 L , que contiene inicialmente
0’01 mol de PCl5 se calienta hasta 250ºC . Una vez alcanzado el
equilibrio, calcula:
a) El grado de disociación del PCl5
en las condiciones señaladas.
b) Las concentraciones de todas las
especies químicas presentes en el equilibrio.
c) La constante de equilibrio Kp
(con sus unidades)
Datos: R = 0’082 atm·L·/K.mol
PCl5(g)
↔ PCl3(g)
+ Cl2(g)
|
0,01mol
|
0
|
0
|
|
0,01-x
|
x
|
x
|
Como
el volumen es 1 L las concentraciones en el equilibrio son las anteriores:
209= x
.x /0,01-x 2,09 – 209x = x2 x2 + 209x – 2,09=0 x= -209
y x=0,000999
El
valor negativo no puede ser y por tanto
han reaccionado 0,001 moles de pentacloruro de fósforo
Si de
0,01 han reaccionado 0,001
De 100 --------------------- x grado de disociación= 10%
Las
concentraciones serán 0,001, 0,001 y quedan 0,009 moles de pentacloruro de
fósforo
Las
presiones de cada compuesto se sacan con la fórmula p.V=nRT.
La presión
de cada producto es p=0,001.0,082.523=0,43 atm
La presión
del pentacloruro es p= 0,009.0,082.523= 3,86 atm
Kp =
0,43.0,43/3,86= 0,048 atm
2. En un matraz de 1,5 litros en el que se
hizo el vacío se introducen 0,08 moles de N2O4,
calentándose a 35ºC .
Parte del N2O4 se disocia en NO2. Cuando se
alcanza el equilibrio, la presión total es de 2,27 atm.
Calcula: a) el grado de
disociación, b) la presión parcial de dióxido de nitrógeno en equilibrio, c) el
valor de Kc
N2O4
↔ 2 NO2
|
0,08
|
0
|
|
0,08-x
|
2x
|
La
presión de cada compuesto es p NO2=
2x. 0,082 . 308 /1,5 = 33,7 x
p N2O4 = (0,08-x).0,082.308/1,5 = (0,08-x). 0,021 =
1,35 – 16,8x
la
presión total es 2,27 = 33,7x + 1,35 – 16,8x
x= 0,055 moles reaccionan
Si de
0,08 reaccionan 0,055 moles
De 100 reaccionan x x= 68% grado de disociación
Presión
del NO2 = 2.
0,055.0,082.308/1,5= 1,85 atm
La
definición de Kc= (2.0,055)2/(0,08-0,055) = 0,48 mol/L
3. Para el siguiente
equilibrio: CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g),
∆H < 0,
Determina
como le afecta al equilibrio las siguientes modificaciones: a) una reducción
del volumen del recipiente, b) la condensación del vapor de agua obtenida, c) adición
de CO, d) un aumento de temperatura.
Al reducir el volumen el sistema se intenta desplazar
hacia donde haya menos partículas. Como en los dos términos hay el mismo número
entonces una disminución del volumen no afecta al equilibrio. (se puede hacer
hablando también de presión)
Si condensamos el agua a todos los efectos es como si quitásemos
el agua. El sistema intentará producir más agua gas y por tanto se desplaza
hacia la derecha.
Si añadimos CO el sistema intentará quitar parte del
CO, es decir se desplaza hacia la izquierda.
Al aumentar la temperatura el sistema intentara bajar
la temperatura y eso lo hace desplazándose hacia la izquierda ya que en este
proceso se absorbe energía.
4.
¿Qué peso de hidrógeno debe añadirse a 2 moles de iodo gaseoso para que
reaccione el 80 % de este último para formar ioduro de hidrógeno a 448ºC ?. DATO Kc=50
I2 (g) + H2 (g) ↔ 2 IH
(g) llamamos x a los moles de
hidrógeno que hemos añadido
|
2
|
X moles
|
0
|
|
0,4
|
x-0,8x
|
0,4
|
Reacciona el 80
% por tanto de 2 moles quedan 2 – 1,6= 0,4
De hidrógeno
quedará x – 0,8x
De ioduro de
hidrógeno habrán aparecido 0,4
Aplicando la
definición de Kc 50= 0,42
/ 0,4 . (x-0,8x) 20(x-0,8x) = 0,16 4x =0,16
x= 0,04 moles
Por tanto hemos
añadido 0,04 .2 = 0,08 g de hidrógeno
Se pueden cambiar el 2 o el 4 por
este problema. En este caso la nota será menor (max 8)
1. A 600ºC
la Kc =
17,80 para el siguiente proceso:
SO2 (g) + ½ O2 (g) ↔ SO3 (g).
Si [SO2 (g)] = 0,02 M y [O2(
g)] = 0,01M.
a) Calcular [SO3 (g)].
|
|
|
|
|
0,02
|
0,01
|
x
|
X moles de
SO3 en el equilibrio
Aplicando la definición de Kc
17,80 =
x/0,02.0,01 x= 0,356 concentración de
SO3
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