EQUILIBRIO QUIMICO

EQUILIBRIO QUIMICO

1. Las presiones parciales de H2, I2 e HI en equilibrio a 400°C son respectivamente, 0.150 atm. 0.380 atm. y 1.850 atm. Hallar la constante Kp a esta temperatura para la reacción H2 + I2  2HI, para la reacción ½ H2 + 1/2  I2   HI y para las reacciones inversas 2HI  H2 + I2  y HI  ½ H2 + ½ I2 correspondientes a la disociación del HI.[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

SOLUCIÓN:

1° Hallemos Kp para la reacción H2 +I2  2HI[pic 5]

[pic 6]

2° Para la reacción: ½ H2 + ½ I2  HI.[pic 7]

[pic 8]

3° Para: 2HI  H2 + I2[pic 9]

[pic 10]

4° Para: HI  ½ H2 + ½ I2[pic 11]

                                    = 0.1297[pic 12]

1. Un matraz de 1 litro de capacidad se llena en condiciones normales de HI, se cierra y se calienta a 400°C. Determinar la composición de la mezcla en equilibro si la constante Kp para el proceso H2 + I2  2HI es igual a 59.4 a dicha temperatura.[pic 13]

SOLUCIÓN:

            2 HI(g)     =       H2g)    +     I2(g)           Kp = 1/ 59.4

                no                     0                 0

                αno             0.5* α*no     0.5* α*no

         no(1- α)           0.5* α*no        0.5*α*no

Kp = Kc(RT)Δng

Como  Δng = 0  , entonces   Kp = Kc

Kc =  [H2g)][ I2(g)] = [0.5* α*no  ]*[ 0.5* α*no] = 0.25* α2 =     1   .

              [HI(g)]2                     [ no(1- α)]2                  (1- α)2       59.4

α =  0.206

1 L HI  * 1 mol HI  = 0.04465  = no

                 22.4 L

moles en EQ  de HI = no(1- α) = 0.04465*(1-0.206)        = 0.03545  

moles en EQ  de H2 = 0.5*no * α = 0.5*0.04465*(0.206) = 0.00460          

moles en EQ  de I2  = 0.5*no * α = 0.5*0.04465*(0.206) = 0.00460                                            

1.  Determinar en el problema anterior el tanto por ciento de Ioduro de hidrógeno disociado y la presión de la mezcla gaseosa resaltante. ¿Cambia la presión al disociarse el HI?

SOLUCIÓN:

α =  0.206     o   20.6 %

Para calcular la presión haremos uso de los resultados del problema (2):          P. V. = nRT

P *(1) = (0.03545 moles HI + 0.00460 moles H2 + 0.0045 moles I2) * 0.082 * 673 = 2.464 atm.

No cambia

1. Un matraz de 1 litro de capacidad que contiene 15.23 gr. de I2(s) se llena con HI a 25° C y 743 mm. Se cierra el matraz y se calienta a 450° C. al calcular la composición de la mezcla gaseosa en equilibrio. La constante Kc para el proceso H2 + I2  2HI a 450° C es igual a 50.9. Considerar nulo el volumen del I2(s).[pic 14]

SOLUCIÓN:    

moles de I2 = 15.23 /253.81 =0.060

moles HI = P*V = (743/760) * 1 = 0.040

                   R*T       0.082* 298

            2 HI(g)     =       H2g)    +     I2(g)                                 Kc = 1/ 50.9

                0.040                  0             0.060

                  2* x                    x                 x

         0.040-2*x                 x              0.06 + x

Kc =  [H2g)][ I2(g)] = [x  ]*[ 0.06 + x] =     1  .

              [HI(g)]2            [0.040 -2*x]2      50.9

x =  0.0005

moles en EQ  de HI =0.040 -2*x = 0.040 -2* 0.0005  = 0.039  

moles en EQ  de H2 = x = 0.0005        

moles en EQ  de I2  = 0.060+ x = 0.06 +0.0005= 0.0605                                            

1. En un recipiente de cantidad igual a 1.876 litros se colocan 20.000 gr. de Iodo y se llena con H2 a 20° C y 767 mm. Se cierra el matraz y se calienta a 400° C. Calcular la cantidad de HI que se forma. Para el proceso HI  ½ H2 + ½ I2, La constante Kc es igual a 0.1297 a 400° C.[pic 15]

SOLUCIÓN:

moles de I2 = 20 /253.81 =0.0788

moles HI = P*V = (767/760) * 1.876 = 0.0788

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