Para la reaccion H2(g) + I 2(g) - 2HI(g) , k=50 a 450°c. En un reactor de 1 liteo se introducen 1 mol de H2, 1 mol de i2 y 2 moles de HI. a) ¿en que sentido se producira la reaccion ? . b) hallar los moles de cada gas en el equilibrio
Respuestas
a.-El sistema evoluciona según el proceso directo ( izquierda a derecha )
b.- Para el sistema los moles de cada gas en equilibrio son
nH2 = nI2 = 0.44
nHI = 3.12
Explicación paso a paso:
La forma de resolver este problema es la siguiente:
Calculamos la K y comparamos con la dada
[HI]²/[H2][I2] = 2² / 1 . 1 =4 <50 El sistema evoluciona según el proceso directo
Para calcular el numero de moles
H₂(g) + I₂(g) > 2 HI (g)
I: 1 1 2
Eq: 1-x 1-x 2+2x
Kc = 50= (2+2x/V)²/(1-x/V)²
50 = 4(1 +x)²/(1 - x)²
√50 = 4(1 +x)/(1 - x) .:. Despejando x
x = 0.56 moles
H2 = 1 -0.56moles = 0.44moles
I2 = 1 -0.56moles = 0.44moles
HI = 2+2(0.56moles) = 3.12 moles
Los moles en el equilibrio de H2 = I2 = 0,44mol y para el HI2 = 3,12mol.
Para la reacción H2(g) + I2(g) → 2HI(g), con una constante de equilibrio K=50 con una T=450ºC= 723K, Volumen (V)=1L, tenemos las siguientes cantidades
H2(g) + I2(g) → 2HI(g)
Inicio: 1mol 1mol 2moles
cambio: -X -X +2X
Equilibrio: 1 - X 1 - X 2 + 2X
Inicialmente tenemos 1mol de cada reactivo y 2 moles del producto, lo que corresponde a las cantidades estequiometricas que debe tener cada compuesto, por lo que para predecir la dirección de la reacción estimaremos que esta se dará de manera natural, es decir, que los reactivos (H2(g) y I2(g)) se descompondrán para generar HI(g). La reacción se producirá de Izquierda a derecha.
Con la constante de equilibrio, calcularemos los moles de cada gas en el equilibrio:
Sustituyendo:
Despejando x, nos queda x=0,56.
Sustituyendo tenemos: