Equilibrio químico. Concentraciones molares, presiones y constantes Kc y Kp.
Enviado por juanpiluba • 30 de Julio de 2017 • Examen • 4.894 Palabras (20 Páginas) • 422 Visitas
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Equilibrio químico.
Concentraciones molares, presiones y constantes Kc y Kp.
- La formación del N2O4 se explica mediante las dos reacciones siguientes: 2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g); 2 NO2 (g) N2O4 (g). ¿Qué relación existe entre las constantes de los dos equilibrios con la constante de equilibrio de la reacción global?
- La constante del siguiente equilibrio: 3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g). a 150 ºC y 200 atm es 0,55: ¿Cuál es la concentración de amoniaco cuando las concentraciones de N2 e H2 en el equilibrio son 0,20 mol/L y 0,10 mol/L respectivamente.
- Se ha estudiado la reacción del equilibrio siguiente:2 NOCl (g) 2 NO (g) + Cl2 (g) a 735 K y en un volumen de 1 litro. Inicialmente en el recipiente se introdujeron 2 moles de NOCl. Una vez establecido el equilibrio se comprobó que se había disociado un 33 % del compuesto. a) Calcula Kc. b) ¿Hacia dónde se desplazará el equilibrio si se aumenta la presión? Razona la respuesta.
- Para la reacción SbCl5(g) SbCl3(g) + Cl2(g), KC, a la temperatura de 182 ºC, vale 9,32 · 10–2. En un recipiente de 0,40 litros se introducen 0,2 moles de SbCl5 y se eleva la temperatura a 182 ºC hasta que se establece el equilibrio anterior. Calcula: a) la concentración de las especies presentes en el equilibrio; b) la presión de la mezcla gaseosa.
- Calcula los valores de Kc y Kp a 250 °C en la reacción de formación del yoduro de hidrógeno, H2(g) + I2(g) 2 HI(g). sabiendo que el volumen del recipiente de reacción es de 10 litros y que partiendo de 2 moles de I2 y 4 moles de H2, se han obtenido 3 moles de yoduro de hidrógeno.
- Cuando 30 g de ácido acético CH3COOH, reaccionan con 46 g de etanol CH3CH2OH se forman 36,96 g de acetato de etilo CH3COO–CH2CH3.y una cierta cantidad de agua. Calcula la constante de equilibrio de la reacción de esterificación.
- En un recipiente de 5 L se introducen a 500ºC 3 moles de HI, 2 mol de H2 y 1 mol de I2. Calcula la concentración de las distintas especies en equilibrio si sabemos que la constante del equilibrio 2 HI I2 + H2 a dicha temperatura es Kc = 0,025.
- En un recipiente metálico de 2,0 litros se introducen 28 g de N2 y 3,23 g de H2. Se cierra y se clienta a 350 ºC. Una vez alcanzado el equilibrio, se encuentran 5,11 g de NH3. Calcular los valores de KC y KP de la reacción 3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g) a dicha temperatura. (Masas atómicas: N=14; H=1)
- En un recipiente cerrado de 400 ml, en el que se ha hecho el vacío, se introducen 2,032 g de yodo y 1,280 g de bromo. Se eleva la temperatura a 150 ºC y se alcanza el equilibrio: Br2(g) + I2(g) 2 BrI(g). Calcula: a) las concentraciones molares y la presión total en el equilibrio; b) la composición en volumen de la mezcla gaseosa en el equilibrio; c) KP para este equilibrio a 150 ºC. Datos: KC (150 ºC) = 280
Cálculo del grado de disociación.
- En un recipiente de 2,0 litros de capacidad se introduce amoniaco a una temperatura de 20 ºC y a la presión de 14,7 atm. A continuación se calienta el recipiente hasta 300 ºC y se aumenta la presión hasta 50 atm. Determina el grado de disociación del amoniaco a dicha presión y temperatura y las concentraciones de las tres sustancias en el equilibrio.
- Una muestra de 2 moles de HI se introduce en un recipiente de 5 litros. Cuando se calienta el sistema hasta una temperatura de 900 K, el HI se disocia según la reacción: 2 HI H2 + I2, cuya constante es: KC = 3,8·10 2. Determina el grado de disociación del HI.
- A 200ºC y presión de 1 atmósfera, el PCl5 se disocia en PCl3 y Cl2 en 49,5 %. Calcule. a) Kc y Kp; b) El grado disociación a la misma temperatura pero a 10 atmósferas de presión. c) Explique en función del principio de Le Chatelier si el resultado obtenido en b) le parece correcto. DATOS: Masas atómicas; P = 30,97; Cl = 35,5; R = 0,082 atm·l·K-1·mol-1.
- La reacción: CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g), tiene una constante KC de 8,25 a 900 ºC. En un recipiente de 25 litros se mezclan 10 moles de CO y 5 moles de H2O a 900 ºC. Calcule en el equilibrio: a) Las concentraciones de todos los compuestos; b) La presión total de la mezcla. Datos: R=0,082 atm·l·mol–1·K–1.
Principio de Le Chatelier. Desplazamientos del equilibrio.
- a) Factores que influyen en la velocidad de una reacción. b) Factores que influyen en el equilibrio químico. Principio de Le Chatelier.
- Dado el proceso en fase gaseosa A + B C, a) establece la relación entre las constantes de equilibrio KC y KP; b) si el proceso es endotérmico, ¿qué influencia ejerce sobre el mismo un aumento de temperatura?; c) ¿qué influencia ejerce sobre el mismo un aumento de presión?
- En la reacción: 2 H2S (g) + 3 O2 (g) 2 H2O (g) + 2 SO2 (g); H = –1036 kJ, justifica cómo afectarán los siguientes cambios al desplazamiento del equilibrio: a) Aumentar el volumen del recipiente a temperatura constante. b) Extraer SO2.c) Aumentar la temperatura manteniendo el volumen constante.
- Sabiendo que la reacción de disociación del tetróxido de dinitrógeno en dióxido de nitrógeno es exotérmica, explica razonadamente cómo afectará al equilibrio a) un aumento de la presión del recipiente; b) un aumento en la concentración de hidrógeno; c) una disminución de la temperatura.
- La síntesis de amoniaco tiene lugar según la reacción: N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) H = 92,4 kJ/mol. Justifica cuales serán las condiciones más favorables de presión y temperatura para obtener el máximo rendimiento. En la industria (proceso Haber) se suele trabajar a unos 450 °C y hasta 1000 atmósferas, utilizando, además, catalizadores; ¿porqué se hace así?
SOLUCIONES (Equilibrio Químico)
- 2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g)
- 2 NO2 (g) N2O4 (g)
- 2 NO + O2 (g) N2O4 (g)
[NO2]2 [N2O4] [N2O4]
KC1 = ––––––––– ; KC2 = –––––– ; KC3 = –––––––––
[NO]2·[O2] [NO2]2 [NO]2·[O2]
[NO2]2·[N2O4] [N2O4]
KC1·KC2 = –––––––––––––– = ––––––––– = KC3
[NO]2·[O2]·[NO2]2 [NO]2·[O2]
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