Question

PROBLEMA 6.- En un recipiente que tiene una capacidad de 4 L, se introducen 5 moles de COBr2 (g) y se calienta hasta una temperatura de 350 K. Si la constante de disociación del COBr2 (g) para dar CO (g) y Br2 (g) es Kc = 0,190. Determina:

a) El grado de disociación y la concentración de las especies en el equilibrio.

b) A continuación, a la misma temperatura, se añaden 4 moles de CO al sistema. Determina la nueva concentración de todas las especies una vez alcanzado el equilibrio.

Prueba de Selectividad, Andalucia, Septiembre 2012, QUIMICA

Answer 1

Respuesta al problema 6 de la prueba de Selectividad, Andalucía, Septiembre 2012, QUÍMICA

a)Para calcular el grado de disociación y las concentraciones comenzamos por la tabla de equilibrio y de concentraciones:

                     CoBr₂         ⇄         CO      +   Br₂ 
ni                      5                           -              -
Δn                  -5α                        +5α           +5α
neq               5(1-α)                       5α             5α
Ceq             1,25(1-α)                 1,25α         1,25α

De acá calculamos la constante de equilibrio Kc:

Kc = 0,190 = $\frac{[CO].[Br_{2} ]}{[Br_{2}CO] } = \frac{1,25^{ \alpha 2} }{1- \alpha }$

Despejando el valor de α y resolviendo la ecuación de segundo grado:

1,25α² + 0,19α - 0,19 = 0
α = 0,321

Ahora las concentraciones:

[CO] = [Br₂] = $\frac{5 \alpha }{4} = \frac{5.0,321}{4} =$ 0,401 M
[COBr₂] = $\frac{5(1- \alpha )}{4} = \frac{5(1- 0,321)}{4} =$ 0,85 M

b) Cuando añadimos cuatro moles de CO dentro del sistema en equilibrio, el sistema se comportará evolucionando de forma espontanea consumiendose el CO (desplazamiento hacia la izquierda). Si queremos conocer la concentración de las especies se debe reescribir la tabla de concentraciones:

                             CoBr₂         ⇄         CO      +   Br₂ 
inicial                      3,395              5,605             1,605
equilibrio              3,395 + x           5,605  - x      1,605 - x

De allí calculamos la constante de equilibrio Kc:

Kc = $\frac{[CO].[ Br_{2} ]}{[COBr_{2}]} =$ $\frac{ \frac{5,605 - x }{4}.\frac{1,605 - x }{4}}{\frac{3,395 + x }{4}} =$ 0,190

Despejando:

x = 0,91

Ahora para las concentraciones:

[CO] = $\frac{5,605-0,91}{4} =$ 1,17 M
[Br₂] = $\frac{1,605-0,91}{4} =$ 0,17 M
[COBr₂] =  $\frac{3,395+0,91}{4}$  = 1,07 M