1. Escribe la expresión de la constante de equilibrio correcta de las siguientes reacciones: a. NH3(g) + O2(g) NO(g) + H2O(g) b. H2O2(ac) H2O(l) + O2(g) c. H2CO3(ac) H + (ac) + HCO3 – (ac) 2. Explica por qué en la siguiente reacción Kp y Kc son iguales: PCl3(g) + 3NH3(g) 3HCl(g) + P(NH2)3(g) 3. En la siguiente reacción, calcula la constante de equilibrio Kc: NH3(ac) + HNO2(ac) H2O(l) + NH4NO2(ac) 0,3 M 0,2M 0,8M 0,4 M 4. Calcula la constante de equilibrio Kp de la reacción de descomposición del carbonato de calcio sólido sabiendo que las concentraciones que se midieron durante el equilibrio resultaron ser las siguientes: carbonato de calcio = 12 M, óxido de calcio = 1,2 M y oxígeno = 0.7 M. 5. Sabiendo que el valor de Kc de la siguiente reacción a 25 grados Celsius es de 2,07, calcular Kp: N2 (g) + H2(g) NH3(g) 6. La reacción de descomposición del fósgeno gaseoso puro es: COCl2 (g) CO(g) + Cl2(g) Si la constante de equilibrio Kp para la reacción es de 3,96x10–3 a 175 grados Celsius, y la presión parcial del fosfógeno es 1,2 atm, del monóxido de carbono 1,3 atm y del cloro 1,7 atm, predice la dirección de la reacción. 7. Sabiendo que el valor de Kp de la siguiente reacción a 25 grados Celsius es de 2,07, calcular Kc: N2(g) + H2(g) NH3(g)
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
Se pide formular la expresión de la constante de equilibrio para las siguientes reacciones
1) EXPRESIÓN DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO PARA CADA REACCIÓN
a). 2NH3(g) +2.5 O2(g)---------- 2NO(g) + 3H2O(g)
Ka= [ NO](2)* [H2O] (3) / [ NH3] (2)* [ O2](2.5)
b) H2O2(ac)---------- H2O(l) + (1/2)O2(g)
Ka= [ H2O]*[O2](1/2) / [ H2O2]
c) H2CO3(ac) ----------- H + (ac) + HCO3 – (ac)
Ka= [ H +] *[ HCO3-] /[ H2CO3]
2) PCl3(g) + 3NH3(g)-------- 3HCl(g) + P(NH2)3(g)
Kp= Kc (R T)−1
Kc = [HCl]3 *[ P(NH2)3] /[ PCl3] *[NH3]3
Aplicando la ecuación de estado de gases ideales
pV= nRT despejando n
n/V= [concentración]= p/RT
Para cada gas se aplica la relación obtenida para la concentración de cada gas. Cambia para cada gas la presión ejercida por él en la mezcla gaseosa. El producto RT es constante de forma que expresando Kp en función de las presiones parciales
Kp= pHCl]3 * pP(NH2)3 /pPCl3 * p(NH3)3 /(RT)
Kc =(pHCl]3 * pP(NH2)3 /pPCl3 * p(NH3)3) /(RT)
AMBAS EXPRESIONES SON IGUALES POR TANTO Kc=Kp
3) NH3(ac) + HNO2(ac) H2O(l) + NH4NO2(ac)
Expresión
Kc= [ NH4NO2] [H2O]2/[NH3]2 *[HNO2]2
Datos
[NH3]= 0,3 M
[HNO2]= 0,2 M
[[NH4NO2] 0,4 M
Sustituyendo
Kc= 0.4 M *0.8(2) / 0.3(2) *0.2(2)
Kc= 0.256/0.0036
Kc= 71.111
4) Reacción de descomposición del carbonato de calcio
CaCO3(s)⇆ CaO(s) + CO2(g)
Kc= [CO2]=p/RT
p= ( *n/V)RT
Kc= 1.2
Kp= 1.2 /0.082*T
Aquí se observa que la Kp varía con la temperatura
Los sólidos no intervienen en la expresión de Kc
5) N2 (g) + 3H2(g) ⇄ 2 NH3(g)
Inicio Base 1 mol/L al inicio
N2 (g) + 3H2(g) ⇄ 2 NH3(g)
1 1 0
1-x 1-x x
Kc= [ x]2 / [1-x] *[1-x]3
2.07= [ x]2 / [1-x] *[1-x]3
La expresión [1-x] 3 se desprecia porque resulta muy pequeña
entonces
2.07= [ x]2 / [1-x]
2.07 - 2.07x = x2 reordenando
x2 +2.07x -2.07 = 0
Resolviendo la ecuación de segundo grado quedan las raíces
x= -2.07+3.54/2=0.737
x= 0.737
T= 25+273=298
Kc= 2.07
Kp=?
Kp= Kc *(RT)-1
Kp= 2.07*(0.082*298)-1
Kp= 0.0847
6. COCl2 (g) ⇄ CO(g) + Cl2(g)
Datos
Kp= 3.96*10-3
T= 175 C° +273= 448 K
p fosgeno = 1.2 atm
pCO= 1.3 atm
pCl2= 1.7 atm
predice la dirección de la reacción
Kc= (pCO] * pP(Cl2)/p COCl2* ) / (RT)
Kc= (1.3 atm *1.7 atm/1.2) / (0.082 atm*L/K*mol*448 K)
Kc= 1.84167/36.736
Kc= 0.05013 mol/L
El equilibrio se desplaza hacia la formación del fosgeno o sea la reacción inversa
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