EQUILIBRIO QUÍMICO
1. A 473 K y 2 atm de presión el pentacloruro de fósforo se disocia en un 50% según la reacción: PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g) Se pide: a) Calcular las presiones parciales de cada gas en el equilibrio. b) Calcular los valores de Kc y Kp. c) Justifica cómo influiría en el grado de disociación un aumento de presión. Dato: R = 0,082 atm·L·mol-1·K-1. Sol.: PPCl5 = PPCl3 = PCl2 = 0,67 atm; Kp = 0,67; Kc = 0,017 2.
Se mezclan en un recipiente de un litro n mol de H2 (g) con 0,8 mol de CO2 (g). Cuando se alcanza el equilibrio a la temperatura de 1600ºC ha reaccionado el 75% del CO2 que había inicialmente. Sabiendo que en esas condiciones KC = 4,2, que R = = 0,082 atm·L·mol-1·K-1 y que en la reacción se producen monóxido de carbono (gas ) y vapor de agua, calcule: a) La concentración de cada una de las sustancias en el equilibrio. b) El valor de Kp. c) La presión total dentro del recipiente suponiendo que el comportamiento de los gases sea el ideal. d) Razone la influencia de un aumento de presión sobre la reacción. Sol: n0 = 1,03 mol; Kp = 4,2; PT = 1873,2 atm.
3. En un recipiente de 20 L a 25ºC se hallan en equilibrio 2,14 moles de N2O4 y 0,50 moles de NO2. Calcule: a) Kc y Kp a esa temperatura. b) La concentración de NO2 cuando se reestablezca el equilibrio si se introducen en el recipiente, a temperatura constante, otros dos moles de N2O4. c) Indicar qué ocurre con el valor de Kc si se introducen en el recipiente 2 moles de Helio y justificar, por tanto, hacia dónde se desplazará el sistema. Sol: Kc = 5,84; Kp = 0,143; [NO2] = 0,0344 mol·L-1. 4.
Sol: Kc = 4,7·10-3; PT = 10,9 atm
5.
Sol: PCOCl2 = 0,08 atm; PCO = PCl2 = 0,08 atm; Kc = 3,25·10-3
6. A la presión total de 100 atm y a cierta temperatura, el trióxido de azufre está disociado un 40% según la reacción: SO3 (g) ↔ SO2 (g) + ½ O2 (g). Calcule: a) Las fracciones molares de los gases en equilibrio. b) El valor de Kp. Sol: XSO2 = 0,33; XO2 = 0,17; XSO3 = 0,5; Kp = 2,7 7. En un recipiente de 25 L se introducen dos moles de hidrógeno, uno de nitrógeno y 3,2 de amoníaco. Cuando se alcanza el equilibrio a 400oC, el número de moles de amoníaco se ha reducido a 1,8. Calcule: a) El número de moles de hidrógeno y nitrógeno en el equilibrio. b) Los valores de las constantes de equilibrio Kc y Kp a esa temperatura. Sol: moles H2= 4,1; moles N2= 1,7; moles NH3= 1,8; Kc =17,3; Kp = 5,67·10-3 8. En un matraz se introducen 9,2 g de tetraóxido de dinitrógeno a 25oC con lo que dicho compuesto se disocia en dióxido de nitrógeno. Sabiendo que Kp=0,142 a esa temperatura y que la presión total en equilibrio es de 1,2 atm, calcular: a) El grado de disociación. b) Las presiones parciales de cada uno de los gases en el equilibrio. c) El valor de Kc. Sol: a) ᾳ = 0,17; b) PN2O4= 0,85 atm; PNO2= 0,35 atm; c) KC = 5,81·10-3
9. En un recipiente de 25 L se introducen dos moles de hidrógeno, uno de nitrógeno y 3,2 de amoníaco. Cuando se alcanza el equilibrio a 400oC, el número de moles de amoníaco se ha reducido a 1,8. Para la reacción: 3H2(g) + N2(g) ↔ 2NH3(g), calcule: a) El número de moles de hidrógeno y nitrógeno en el equilibrio. b) Los valores de Kc y Kp. Sol: n(H2)=4,1 moles; n(N2)= 1,7 moles; Kc = 17,3
10. Sea la reacción en equilibrio: MX5 (g) ↔ MX3 (g) + X2 (g) tiene a 200oC la Kc = 0,022. En un momento dado las concentraciones de las sustancias presentes son: [MX5] = 0,04M, [MX3] = 0,4 M y [X2] = 0,20 M. Razone si, en esas condiciones, el sistema está en equilibrio. En caso contrario ¿cómo evolucionaría para alcanzarlo?
