El bromuro de nitrosilo (NOBr) se disocia fácilmente a temperatura ambiente, se coloca un poco de NOBr en un matraz a 25 grados centígrados y se permite que se disocie. La presión total en el equilibrio es 190 mmHg y el compuesto aparentemente está disociado en un 34%, ¿Qué valor tendrá Kp?NOBr (g) ----> NO (g) + 1/2Br2 (g)Por favor, ayuda con este ejercicio, es el 14.27 del libro de Raymond Chang.
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Respuesta dada por:
1
La presión total en el equilibrio equivale a:
![190\ mm\ Hg\cdot \frac{1\ atm}{760\ mm\ Hg} = 0,25\ atm 190\ mm\ Hg\cdot \frac{1\ atm}{760\ mm\ Hg} = 0,25\ atm](https://tex.z-dn.net/?f=190%5C+mm%5C+Hg%5Ccdot+%5Cfrac%7B1%5C+atm%7D%7B760%5C+mm%5C+Hg%7D+%3D+0%2C25%5C+atm)
Cuando se alcance el equilibrio los moles de cada especie, en función de los moles iniciales, serán:
![n_{eq}(NOBr) = n_0(1 - \alpha) n_{eq}(NOBr) = n_0(1 - \alpha)](https://tex.z-dn.net/?f=n_%7Beq%7D%28NOBr%29+%3D+n_0%281+-+%5Calpha%29)
![n_{eq}(NO) = n_0 \alpha n_{eq}(NO) = n_0 \alpha](https://tex.z-dn.net/?f=n_%7Beq%7D%28NO%29+%3D+n_0+%5Calpha)
![n_{eq}(Br_2) = \frac{n_0 \alpha}{2} n_{eq}(Br_2) = \frac{n_0 \alpha}{2}](https://tex.z-dn.net/?f=n_%7Beq%7D%28Br_2%29+%3D+%5Cfrac%7Bn_0+%5Calpha%7D%7B2%7D)
Si sumamos todos los moles en el equilibrio tendremos los moles totales:
![n_T = \frac{n_0(2 + \alpha)}{2} n_T = \frac{n_0(2 + \alpha)}{2}](https://tex.z-dn.net/?f=n_T+%3D+%5Cfrac%7Bn_0%282+%2B+%5Calpha%29%7D%7B2%7D)
Ahora podemos determinar las fracciones molares de cada una de las especies en el equilibrio:
![x_{NOBr} = \frac{2n_0(1 - \alpha)}{n_0(2 + \alpha)} = \frac{2\cdot 0,66}{2,34} = 0,564 x_{NOBr} = \frac{2n_0(1 - \alpha)}{n_0(2 + \alpha)} = \frac{2\cdot 0,66}{2,34} = 0,564](https://tex.z-dn.net/?f=x_%7BNOBr%7D+%3D+%5Cfrac%7B2n_0%281+-+%5Calpha%29%7D%7Bn_0%282+%2B+%5Calpha%29%7D+%3D+%5Cfrac%7B2%5Ccdot+0%2C66%7D%7B2%2C34%7D+%3D+0%2C564)
![x_{NO} = \frac{2\cdot 0,34}{2,34} = 0,291 x_{NO} = \frac{2\cdot 0,34}{2,34} = 0,291](https://tex.z-dn.net/?f=x_%7BNO%7D+%3D+%5Cfrac%7B2%5Ccdot+0%2C34%7D%7B2%2C34%7D+%3D+0%2C291)
Como la suma de las fracciones molares ha de ser uno:
![x_{Br_2} = 1 - 0,564 - 0,291 = 0,145 x_{Br_2} = 1 - 0,564 - 0,291 = 0,145](https://tex.z-dn.net/?f=x_%7BBr_2%7D+%3D+1+-+0%2C564+-+0%2C291+%3D+0%2C145)
Sólo nos queda calcular la constante de equilibrio:
![K_P = \frac{x_{NO}\cdot P_T\cdot (x_{Br_2}\cdot P_T)^{1/2}}{x_{NOBr}\cdot P_T} = \frac{0,291\cdot 0,145^{1/2}\cdot 0,25^{1/2}\ atm^{1/2}}{0,564} = \bf 9,82\cdot 10^{-2}\ atm^{1/2} K_P = \frac{x_{NO}\cdot P_T\cdot (x_{Br_2}\cdot P_T)^{1/2}}{x_{NOBr}\cdot P_T} = \frac{0,291\cdot 0,145^{1/2}\cdot 0,25^{1/2}\ atm^{1/2}}{0,564} = \bf 9,82\cdot 10^{-2}\ atm^{1/2}](https://tex.z-dn.net/?f=K_P+%3D+%5Cfrac%7Bx_%7BNO%7D%5Ccdot+P_T%5Ccdot+%28x_%7BBr_2%7D%5Ccdot+P_T%29%5E%7B1%2F2%7D%7D%7Bx_%7BNOBr%7D%5Ccdot+P_T%7D+%3D+%5Cfrac%7B0%2C291%5Ccdot+0%2C145%5E%7B1%2F2%7D%5Ccdot+0%2C25%5E%7B1%2F2%7D%5C+atm%5E%7B1%2F2%7D%7D%7B0%2C564%7D+%3D+%5Cbf+9%2C82%5Ccdot+10%5E%7B-2%7D%5C+atm%5E%7B1%2F2%7D)
Cuando se alcance el equilibrio los moles de cada especie, en función de los moles iniciales, serán:
Si sumamos todos los moles en el equilibrio tendremos los moles totales:
Ahora podemos determinar las fracciones molares de cada una de las especies en el equilibrio:
Como la suma de las fracciones molares ha de ser uno:
Sólo nos queda calcular la constante de equilibrio:
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