EQUILIBRIO QUÍMICO - 2

Constante de Equilibrio KpSe basa en las presiones parciales de la mezcla gaseosa en el equilibrio

A partir de: PA . V = na . R . T

Las presiones parciales son proporcionales a las concentraciones

luego

Conceptos para cálculo Kp

Trabajando con Kp se referirá a moles una vez alcanzado el equilibrio.

Act- 18

Para el equilibrio:

a 25oC el valor de Kp es 0’143 atm. Sabiendo que la presión inicial del N2O4 en un matraz de 1’0 L es de 0’05 atm, calcula las presiones parciales de los dos gases y la presión total en equilibrio.

N2O4 (g) 2 NO2 (g)

Act- 16

En la reacción:

a una temperatura a la que Kc = 1’0.10-13, se analizó la mezcla de reacción y se hallaron estos valores [HF] = 0’45 mol.L-1 ; [H2] = 1’0.10-3 mol. L-1 ;[F2] = 3’0.10-3 mol. L-1

Calcula el valor del cociente de reacción Qc y predice si el sistema está en equilibrio o bien progresará en un sentido determinado para llegar a él.

2 HF (g) H2 (g) + F2 (g)

A LA IZDA

Act- 19

Se han introducido 0’1 moles de PCl5 en un recipiente de 2 L y se alcanzó el quilibrio a 250oC.

Si Kp = 1’80 atm, calcula el valor de Kc a la misma temperatura y el grado de disociación del PCl5

PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g)

Act- 20

El amoniaco se disocia un 30 % a la temperatura de 423 oK y a la presión de 200 atm. Halla los valores de las constantes Kc y Kp para el equilibrio de disociación:

2 NH3 (g) N2 (g) + 3 H2 (g)

Principio de LE CHATELIER

Cuando se actúa sobre un equilibrio añadiendo un agente perturbador, el equilibrio se desplaza a la izquierda o a la derecha para alcanzar un nuevo

equilibrio de modo que se oponga al agente perturbador

Variación temperatura Variación de concentraciones

Variación Presión Adición de un catalizador

Ejercicio complementario

Para el sistema en equilibrio:

Explica qué efecto tendrá sobre el porcentaje de conversión de Xe(g) en XeF4 (g):a) Aumentar el volumen del recipienteb) Añadir más flúorc) Disminuir la temperatura del sistemad) Comprimir el sistema

Xe(g) + 2 F2(g) XeF4(g) ΔH= -218 kJ

a) Al aumentar el volumen del recipiente, la presión disminuye. Para contrarrestar parcialmente esta disminución, el equilibrio se desplaza hacia el lado que tenga mayor número de moles gaseosos, es decir, hacia la izquierda. Por lo tanto el porcentaje de conversión de Xe en XeF4 disminuye.

b) Al añadir F2, el equilibrio se desplaza hacia la derecha para compensar así, parcialmente, el aumento de F2. Por tanto, ahora aumenta el porcentaje de conversión de Xe en XeF4.

c) Al disminuir la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, ya que en ese sentido la reacción es exotérmica (por ser ΔH < 0) y se desprende calor, el cual contrarresta parcialmente, la disminución de temperatura. Es decir, al enfriar, aumenta el porcentaje de conversión de Xe en XeF4

d) Al comprimir, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, ya que así disminuye el número de moles gaseosos, loq ue contrarresta, parcialmente, el aumento de presión que supone comprimir el sistema

Aviso: enuncia el principio de LeChatelier en la respuesta a este tipo de preguntas ya que es la base sobre la que se sustenta la argumentación.

EQUILIBRIOS HETEROGÉNEOSson

Equilibrios con sustancias en diferentes fases

[ ] de compuestos sólidos y líquidos es constante

Incluidos en la constanteCaCO3 (s) CaO(s) + CO2 (g)

¡Sólo intervienen sustancias gasesosas!

Tener en cuenta

(un valor % a la densidad)

Ejemplo:

Act- 21

Escribe las expresiones de las constantes Kc y Kp para los equilibrios:

a) MgCO3(s) MgO(s) + CO2(g)

b) Cu(s) + Cl2(g) CuCl2(s)

c) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) Ca(HCO3)2(s)

d) 2 HgO(s) 2 Hg(l) + O2(g)

Act- 23

Se introdujo cierta cantidad de NaHCO3 en un recipiente vacío. A 120oC se estableció el equilibrio:

cuando la presión en el recipiente era de 2’26 atm. Calcula las presiones parciales de CO2 y H2O en el equilibrio y los valores de Kc y Kp.

2 NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2 (g) + H2O (g)

RELACIÓN DE LAS CONSTANTES CON ΔG

Para una reacción química que puede generar un equilibrio, la relación entre la energía libre y la estándar es:

Como en el equilibrio ΔG = 0

Utilizada para el cálculo

Discusión:

Si ΔGo < 0 K > 1 equilibrio desplazado hacia productos

Si ΔGo > 0 K < 1 equilibrio desplazado hacia reactivos

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Victor Vitoria