Question

Con el propósito de estudiar la descomposición de un haluro de hidrógeno, un investigador realiza vacío en un reactor de vidrio de 2,00 L. Luego, el Reactor se llena con 0,200 mol de HI y se deja que la reacción proceda a 453 °C. Se encuentra que en el equilibrio [HI ]=0.078M.¿Cuál es la constante de equilibrio Kc de la reacción? *

Answer 1

La constante de equilibrio Kc, para una reacción genérica del tipo:

aA + bB ⇔ cC + dD

Se puede expresar cómo:

$kc=\frac{[C]^{c} [D]^{d} }{[A]^{a} [B]^{b} }$

Donde se consideran las concentraciones medidas en el equilibrio de los reactivos y productos.

Para calcular kc es necesario determinar la composición en el equilibrio. La reacción que tiene lugar es:

2HI ⇔ I2 + H2

Cálculo de la composición en el equilibrio:

La concentración en el equilibrio de HI es:

[HI ]=0.078 M= 0.078 mol/ L

Para un volumen de 2.00 L:

moles de HI= 0.078 mol/L * 2 L= 0.156 mol HI

Las moles que se producen de I2 son:

moles de I2= 0.156 mol HI * (1 mol I2 / 2 mol HI) = 0.078 mol I2

La concentración en el equilibrio de I2 es entonces:

[I2]= 0.078 mol / 2 L = 0.039 M

Por la estequiometría de la reacción:

moles de I2= moles de H2= 0.078 mol H2

[H2]= 0.078 mol / 2 L = 0.039 M

Cálculo de Kc:

La constante de equilibrio puede definirse entonces cómo:

$kc=\frac{[I_{2} ][H_{2}] }{[HI]^{2}}\\kc=\frac{(0.039)(0.039)}{(0.078)^{2}}=0.25$

La constante de equilibrio kc a 453 °C es igual a 0.25.