Guía de ejercicios de Equilibrio Químico -...

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Guía de ejercicios de Equilibrio Químico – Tercero Medio Profesor: Sergio Casas-Cordero E. I. Escriba la expresión de la Constante de Equilibrio, Keq para cada una de las siguientes reacciones: 1. Ba 2+ (ac) + SO 4 2- (ac) === BaSO 4 (s) 5. Cu 2+ (ac) + NH 3 (ac) === Cu(NH 3 ) 4 2+ (ac) 2. N 2 (g) + O 2 (g) === N 2 O 5 (g) 6. MgO(s) + CO 2 (g) === MgCO 3 (s) 3. Cl 2 (g) + PCl 3 (g) === PCl 5 (g) 7. O 2 (g) + Cl 2 O 3 (g) === Cl 2 O 7 (g) 4. SO 2 (g) + O 2 (g) === SO 3 (g) 8. HBr(g) === H 2 (g) + Br 2 (g) 1. [ ][ ] + = 2 4 2 1 SO Ba Keq 2. [ ] [ ][ ] 5 2 2 2 2 5 2 O N O N Keq = 3. [ ] [ ][ ] 3 2 5 PCl Cl PCl Keq = 4. [ ] [ ][ ] 2 2 2 2 3 O SO SO Keq = 5. [ ] [ ] [ ] 4 3 2 2 4 3 ) ( NH Cu NH Cu Keq + + = 6. [ ] 2 1 CO Keq = 7. [ ] [ ][ ] 3 2 2 2 7 2 O Cl O O Cl Keq = 8. [ ] [ ] [ ] 2 2 2 HBr Br H Keq = II. Cálculo del valor de la Keq 1. En la condición de equilibrio de la reacción; H 2 S(g) + 2 O 2 (g) === H 2 SO 4 (g), las concentraciones de cada especie son; [H 2 SO 4 ] = 3,45 M, [O 2 ] = 0,25 M y [H 2 S] = 1,24 M. Determine el valor de la Keq.. R: Keq = 44,516 44,5 2. Para la reacción, 3 H 2 (g) + N 2 (g) == 2 NH 3 (g), en un tambor de 10 litros, se logra el equilibrio cuando existen 2 moles de H 2 , 4 moles de N 2 y 5 moles de NH 3 . Determine la concentración molar de cada especie y el valor de la Keq. R: [H 2 ] = 0,2 M, [N 2 ] = 0,4 M, [NH 3 ] = 0,5 M y Keq = 78,125 78,1 3. Considere la reacción PbO(s) + CO 2 (g) === PbCO 3 (s), para calcular el valor de la Keq si la [CO 2 ] es 0,045 M R: Keq = 22,22 22,2 III. Cálculos de concentración. 1. Determine el valor de la [O 2 ] que debe existir en el equilibrio de la reacción; 2 SO 3 (g) === 2 SO 2 (g) + O 2 (g), si la [SO 2 ] = 0,125 M, la [SO 3 ] = 2,75 M y la Keq tiene un valor de 0,01. R: [O 2 ] = 4,84 M 2. ¿Qué concentración molar debe tener el NO 2 en el equilibrio; 2 NO 2 (g) == N 2 O 4 (g) si la [N 2 O 4 ] = 5,0 M y la Keq = 50? R: [NO 2 ] = 0,316 M 0,3 M 3. En la reacción reversible, HF(ac) === H 1+ (ac) + F 1- (ac), se logra el equilibrio cuando las concentraciones molares de cada producto son iguales y representan el 5 % de la concentración molar del reactante. Si la concentración en equilibrio del reactante fuese 0,25 M, determine: a) La concentración molar de cada producto R: [H 1+ ] = [F 1- ] = 0,0125 M b) El valor de la Keq R: Keq = 6,25x10 -4 4. Determine el valor de la concentración molar de cada producto en la reacción, AgCl(s) === Ag 1+ (ac) + Cl 1- (ac), si el valor de la Keq es 4x10 -8 (Considere que estas concentraciones son iguales) R: [Ag 1+ ] = [Cl 1- ] = 2x10 -4 M 5. Cuando se calienta Cloruro de Amonio, NH 4 Cl, se alcanza el equilibrio con Amoniaco y Cloruro de Hidrógeno, según la ecuación: NH 4 Cl(s) === NH 3 (g) + HCl(g). Se ha encontrado que el equilibrio, a 500 o C, en un recipiente de 5,0 L, está formado por 2,0 moles de amoniaco, 1,0 mol de NH 4 Cl y 2,0 mol de HCl. Calcular Kc y Kp a esta temperatura. R: Kc = 0,16 Kp = 643,10 6. A 300 o C, el valor de Kc, para el sistema N 2 (g) + 3 H 2 (g) === 2 NH 3 (g) es 9,50. Calcular Kp. R: Kp = 4,3 x 10 -3 7. Para el sistema CO 2 (g) + H 2 (g) ==== CO(g) + H 2 O(g), Kp vale 0,64 a 626,85 o C. Calcular: a) Kc a esta temperatura. R: Kc = 0,64 b) La concentración de cada especie en el equilibrio, si la reacción se inicia con una concentración 0,10 mol/L en cada reactante. R: [CO] = [H 2 O] = 0,044 mol/L y [CO 2 ] = [H 2 ] = 0,056 mol/L

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Guía de ejercicios de Equilibrio Químico – Tercero Medio Profesor: Sergio Casas-Cordero E. I. Escriba la expresión de la Constante de Equilibrio, Keq para cada una de las siguientes reacciones:

1. Ba2+(ac) + SO42-(ac) === BaSO4(s) 5. Cu2+(ac) + NH3(ac) === Cu(NH3)4

2+(ac)

2. N2(g) + O2(g) === N2O5(g) 6. MgO(s) + CO2(g) === MgCO3(s)

3. Cl2(g) + PCl3(g) === PCl5(g) 7. O2(g) + Cl2O3(g) === Cl2O7(g)

4. SO2(g) + O2(g) === SO3(g) 8. HBr(g) === H2(g) + Br2(g) 1.

[ ][ ]−+= 24

2

1SOBa

Keq

2.

[ ][ ] [ ]52

22

252

ONON

Keq =

3. [ ]

[ ] [ ]32

5

PClClPCl

Keq =

4.

[ ][ ] [ ]2

22

23

OSOSO

Keq =

5.

[ ][ ][ ]43

2

243 )(

NHCuNHCu

Keq+

+

=

6.

[ ]2

1CO

Keq =

7. [ ]

[ ] [ ]322

2

72

OClOOCl

Keq =

8. [ ] [ ][ ]2

22

HBrBrH

Keq =

II. Cálculo del valor de la Keq 1. En la condición de equilibrio de la reacción; H2S(g) + 2 O2(g) === H2SO4(g), las concentraciones de cada especie son; [H2SO4] = 3,45 M, [O2] = 0,25 M y [H2S] = 1,24 M. Determine el valor de la Keq.. R: Keq = 44,516 ≈ 44,5 2. Para la reacción, 3 H2(g) + N2(g) == 2 NH3(g), en un tambor de 10 litros, se logra el equilibrio cuando existen 2 moles de H2, 4 moles de N2 y 5 moles de NH3. Determine la concentración molar de cada especie y el valor de la Keq. R: [H2] = 0,2 M, [N2] = 0,4 M, [NH3] = 0,5 M y Keq = 78,125 ≈ 78,1 3. Considere la reacción PbO(s) + CO2(g) === PbCO3(s), para calcular el valor de la Keq si la [CO2] es 0,045 M R: Keq = 22,22 ≈ 22,2 III. Cálculos de concentración. 1. Determine el valor de la [O2] que debe existir en el equilibrio de la reacción; 2 SO3(g) === 2 SO2(g) + O2(g), si la [SO2] = 0,125 M, la [SO3] = 2,75 M y la Keq tiene un valor de 0,01. R: [O2] = 4,84 M 2. ¿Qué concentración molar debe tener el NO2 en el equilibrio; 2 NO2(g) == N2O4(g) si la [N2O4] = 5,0 M y la Keq = 50? R: [NO2] = 0,316 M ≈ 0,3 M 3. En la reacción reversible, HF(ac) === H1+(ac) + F1-(ac), se logra el equilibrio cuando las concentraciones molares de cada producto son iguales y representan el 5 % de la concentración molar del reactante. Si la concentración en equilibrio del reactante fuese 0,25 M, determine: a) La concentración molar de cada producto R: [H1+] = [F1-] = 0,0125 M b) El valor de la Keq R: Keq = 6,25x10-4

4. Determine el valor de la concentración molar de cada producto en la reacción, AgCl(s) === Ag1+(ac) + Cl1-(ac), si el valor de la Keq es 4x10-8

(Considere que estas concentraciones son iguales) R: [Ag1+] = [Cl1-] = 2x10-4 M 5. Cuando se calienta Cloruro de Amonio, NH4Cl, se alcanza el equilibrio con Amoniaco y Cloruro de Hidrógeno, según la ecuación: NH4Cl(s) === NH3(g) + HCl(g). Se ha encontrado que el equilibrio, a 500 oC, en un recipiente de 5,0 L, está formado por 2,0 moles de amoniaco, 1,0 mol de NH4Cl y 2,0 mol de HCl. Calcular Kc y Kp a esta temperatura. R: Kc = 0,16 Kp = 643,10 6. A 300 oC, el valor de Kc, para el sistema N2(g) + 3 H2(g) === 2 NH3(g) es 9,50. Calcular Kp. R: Kp = 4,3 x 10-3

7. Para el sistema CO2(g) + H2(g) ==== CO(g) + H2O(g), Kp vale 0,64 a 626,85 oC. Calcular: a) Kc a esta temperatura. R: Kc = 0,64 b) La concentración de cada especie en el equilibrio, si la reacción se inicia con una concentración 0,10 mol/L en cada reactante. R: [CO] = [H2O] = 0,044 mol/L y [CO2] = [H2] = 0,056 mol/L