DOS PROBLEMAS RESUELTOS EQUILIBRIO QUÍMICO

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QUÍMICA QUÍ MICA Equilibrio químico

Prof. Víctor M. Vitoria

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Bachillerato

EQUILIBRIO QUÍMICO

Un breve análisis: K c tiene un valor muy elevado, lo que indica que el equilibrio gaseoso está muy desplazado hacia la derecha. Por lo tanto, elevadas presiones y temperaturas, favorecen la formación de amoniaco.

Dos problemas de PAU - UPV

Junio 1999 - PAU - UPV En un recipiente de 10 litros se introduce 1 mol de nitrógeno y 2 moles de hidrógeno y se calientan hasta 618 oK. Una vez alcanzado el equilibrio: N2 (g) + 3 H2 (g)  2 NH3 (g) se obtiene una mezcla que ejerce una presión total de 9’48 atm. a) determine la composición de la mezcla en equilibrio b) calcule el valor de K c y Kp Solución N2 (g) 1 x 1-x

In Rc Eq

3 H2 (g) 2 3x 2 - 3x

2 NH3 (g)



2x

Los moles totales en el equilibrio son: (1-x)+(1-3x)+2x = (3-2x) Sabiendo los moles totales y aplicando P . V = n . R . T, se podrán calcular los moles de cada especie en el equilibrio: 9’48 . 10 = (3-2x).0’082.618 (3-2x) = 1’87 x = 0’565 a) Composición en el equilibrio: equilibrio:  Moles de H 2 = 2 - 3.0’565 = 0’305  Moles de N 2 = 1 - 0’565 = 0’435  Moles de NH 3 = 2 . 0’565 = 1’13 b) 2

Kc

=

[NH3 ] [N2 ] ⋅ [H2 ]3

=

(

)

2

1'13 10 3 0'435 ⋅ 0'305 10 10

(

)

=

1'03 ⋅ 104

b) Kp = Kc . (R.T)∆n = 1’03.104 (0’082 . 618)2-4 = 4’01 atm-2 Junio 1998 - PAU - UPV En un recipiente cerrado de 100 L se introducen 2 moles de hidrógeno y 4 moles de yodo y se calientan hasta 400 oC. Sabiendo que a dicha temperatura para el equilibrio: H2 (g) + I2 (g)  2 HI(g) KC = 55 a) Determine el número de moles de cada especie en el recipiente. b) La presión exterior es 1 atmósfera. Si se abre el recipiente, ¿entrará o saldrán gases?. Razone la respuesta. Solución H2 (g) 2 x 2-x

In Rc Eq

I2 (g) 4 x 4 -x



2 HI (g)

2x

a) 2

KC

=

  2x      100   2 − x   4 − x   ⋅    100     100  

=

55 ⇒

4x2 8 − 6x + x 2

51x2 - 330x + 440 = 0 x1 = 4’6 (no válida) x2 = 1’88

=

55

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b) Para saber si el gas sale del recipiente habrá que comparar presiones: presiones: si Pint > Pext (=atmosférica (=atmosférica), ), entonces el gas saldrá del recipiente. Por lo tanto, se calculará la presión en el interior del recipiente.

PT . V = nT . R . T PT . 100 = (0’12 + 2’12 + 3’76) . 0'082 . (400 + 273) PT = 3’3 atm Como Pint > Pext

→

saldrán los gases del recipiente.

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