Respuestas
Respuesta:
Solución:
a) La reacción entre el carburo de calcio y el agua es: CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2.
De la estequiometría de la reacción se deduce que por cada mol de carburo de calcio empleado se
consumen dos moles de agua. Luego, transformando los gramos de CaC2 y H2O en moles para comprobar
si la reacción es completa o no, determinando los moles de acetileno en función de los moles del reactivo
limitante, y aplicando la relación 22,4 L-mol C2H2 se obtiene el volumen en condiciones normales.
⋅ =
2
2
2
64
1
80
g CaC
mol CaC
g CaC 1,25 moles CaC2; ⋅ =
g H O
mol H O
g H O
2
2
2
18
1
80 4,44 moles H2O, de
donde se deduce, que el reactivo limitante es el CaC2, siendo los moles de acetileno que se obtiene en la
reacción 1,25 moles, que multiplicándolos por el factor de conversión 22,4 L-mol de C2H2, se obtiene el
volumen que ocupa el gas en condiciones normales: V = 1,25 moles C2H2 · =
2 2
1
22 4,
mol C H
L
28 L.
b) Al ser el agua el reactivo en exceso y reaccionar todos los moles de CaC2, la cantidad de agua
que queda sin reaccionar se obtiene restando a los moles de agua los moles de CaC2 y multiplicando el
resultado obtenido por el factor de conversión gramos-mol de agua:
Moles de agua sin reaccionar = 4,44 moles − 1,25 moles = 3,19 moles, a los que corresponde la
masa: 3,19 moles H2O · =
mol H O
g H O
2
2
1
18
57,42 g H2O.
Resultado: a) V (C2H2) = 28 L; b) 57,42 g H2O.
PROBLEMA 1.- El SO3 se obtiene por reacción de SO2 y O2. Una mezcla de 0,8 moles de SO2 y 0,8
moles de O2, se introducen en un recipiente de 4 L a la temperatura de 727 ºC. Una vez alcanzado el
equilibrio un análisis de la mezcla gaseosa indica que la concentración de SO3 es 0,17 M. Calcula Kc
y Kp a la temperatura de 727 ºC.
Solución:
La ecuación del equilibrio es: SO2 (g) +
2
1
O2 (g) ⇆ SO3 (g).
La concentración de los reactivos al inicio del proceso es: [SO2] = [O2] = =
L
moles
4
8,0
0,2 M.
Como de la estequiometría se deduce que por cada mol de SO2 que reacciona se forma un mol de
SO3, si en el equilibrio se ha determinado que la concentración de SO3 es 0,17 M, la de SO2 será 0,2 –
0,17 = 0,03 M. Razonando del mismo modo, si por cada medio mol de O2 se forma un mol de SO3, la
concentración de O2 que queda en el equilibrio es 0,2 – =
2
17,0
0,115 M. Con los datos de que se dispone,
el valor de Kc
es:
[ ]
[ ] [ ]
=
⋅
=
⋅
=
2
1
2
1
2
1
2 2
3
03,0 ,0 115
17,0
M M
M
SO O
SO
Kc
16,716 M−1/2
.
La diferencia de moles entre los productos y reactivos es: ∆n = 1 − (1 + 0,5) = − 0,5, y puesto
que Kp = Kc
· (R · T)∆n
= 16,716 M−1/2 · (0,082 atm · L · mol−1
· K−1
· 1000 K)−1/2 = 1,85 atm1/2
.
Resultado: Kc
= 16,716 M−1/2; Kp = 1,85 atm−1/2
.