EQUILIBRIO QUIMICO 16.32. Cuando se calienta SO3 a alta temperatura se descompone según: 2SO3( g) 2SO2( g) O2( g) Se introdujo una muestra de SO3 puro en un gran cilindro equipado con un pistón y se calentó a una temperatura alta, T . La relación de SO2:SO3 en equilibrio fue 0.152 y la presión total fue 2.73 atm. Si se presiona el pistón para disminuir el volumen a la mitad, ¿cuál será la presión nueva? ( Nota: debido al grado de las ecuaciones que se manejan se llega con más facilidad a la resolución del problema mediante aproximaciones sucesivas.)
16.33 Para el equilibrio que se describió en el problema anterior, en lugar de presionar el pistón, se inyecta una cantidad de SO3( g) igual a la que ya está presente. Con esta adicción, la concentración de SO3 aumenta momentáneamente al doble. a) ¿Cuál es la nueva presión de SO3 cuando se restablece el equilibrio sin que cambie la temperatura? b) ¿Cuál es la relación de la presión en el equilibrio y la presión momentánea cuando se hizo la inyección (antes de la reacción)? c) Calcule una relación similar para el SO2.
16.34. Una disolución saturada de yodo en agua contiene 0.33 g de I2 por litro. En una disolución de KI se puede disolver más yodo, debido al siguiente equilibrio: I2(ac) I(ac) I3 (ac) En realidad, una disolución de KI 0.100 M (0.100 M de I −) disuelve 12.5 g de yodo por litro y la mayor parte del mismo se convierte en I3 − . a) Suponiendo que la concentración de I2 en todas las disoluciones saturadas sea la misma, calcule la constante de equilibrio para la reacción anterior, con disoluciones 1 molares como estados estándar. b) ¿Qué efecto tiene adicionar agua a una disolución saturada de I2 en la disolución de KI?
16.35 Considere la reacción H2( g) + I2( g) 2HI( g). Cuando se calientan 46 g de I2 con 1.00 g de H2 a 470°C, la mezcla en equilibrio contiene 1.90 g de I2. a) ¿Cuántos moles de cada gas están presentes en el equilibrio? b) Calcule la constante de equilibrio.
16.36. Se calientan, a 470°C, exactamente 1 mol de H2 y 1 mol de I2 en una cámara de 30 L donde antes se había hecho vacío. Utilice el valor de K del problema 16.35 para determinar: a) cuántos moles de cada gas están presentes en el equilibrio; b) la presión total en la cámara; c) las presiones parciales de I2 y de HI en el equilibrio. d ) Si se introduce un mol más de H2 en el sistema en equilibrio, ¿cuántos moles del yodo original quedan sin reaccionar?
16.37. Para la reacción PCl5( g) PCl3( g) + Cl2( g), calcule la cantidad de moles de Cl2 presentes en el equilibrio, cuando se calienta 1 mol de PCl5 a 250°C en un recipiente de 10 L. A 250°C, K = 0.041 para esta disociación, basada en el estado estándar de 1 mol/L.
16.38. Se introduce PCl5 en una cámara evacuada y llega al equilibrio (vea el problema 16.37) a 250°C y 2.00 atm. El gas en equilibrio contiene 40.7% de Cl2 en volumen. a1) ¿Cuáles son las presiones parciales de los componentes gaseosos en equilibrio? a2) Con estos datos, calcule Kp a 250°C con base en el estado estándar de 1 atm para la reacción del problema 16.37. Si aumenta el volumen de la mezcla gaseosa de modo que esté a 0.200 atm a 250°C, calcule: b1) El porcentaje de PCl5 disociado en el equilibrio. b2) El porcentaje, en volumen, de Cl2 en el equilibrio. b3) La presión parcial de Cl2 en el equilibrio.
16.39. A 46°C, el valor de Kp para N2O4( g) _ 2NO2( g) es 0.67 a 1 bar. a) Calcule el porcentaje de disociación de N2O4 a 46°C y una presión total de 0.507 bar. b) ¿Cuáles son las presiones parciales de N2O4 y NO2 en el equilibrio?
