Para la reacción 2NO(g) + O2(g) ↔ 2NO2(g) a 430°C, una mezcla en equilibrio contiene 0,020 moles de O2, 0,040 moles de NO y 0,96 moles de NO2. Determine el valor de Kp en la reacción si la presión total es de 0,20 atm
Respuestas
- La constante de equilibrio de una reacción química de compuestos gaseosos se puede determinar en función de sus concentraciones molares (Kc) o en función de sus presiones parciales (Kp).
- Para la reacción dada en el enunciado:
2NO(g) + O₂ ↔ 2 NO₂(g)
- La constate de equilibrio Kp, es igual a la relación del producto de las presiones parciales de los productos sobre el producto de las presiones parciales de los reactantes:
Kp = ((PNO₂)² / (PNO² x PO₂))
Donde: R= Constante de los gases = 0,8205 atm x l/mol °K y T = Temperatura de la mezcla = 430°C (703°K)
- La presiones parciales de cada uno de los compuestos (Pi) es igual a su fracción molar por la presión total del sistema (Pt = 0,2 atm):
Pi = Xi x Pt
- La fracción molas de cada compuesto es la relación del número de moles del compuesto sobre el número de moles totales (nt) presentes en la mezcla:
nt = 0,040 moles de NO + 0,020 moles de O₂ + 0,96 moles de NO₂ ⇒
nt = 1,02 moles totales
XNO = 0,040 moles/1,02 moles = 0,0392
XO₂ = 0,020 moles/1,02 = 0,0196
XNO₂ = 0,96 moles/1,02 = 0,9412
- La presión parcial de cada compuesto, es:
PNO = 0,0392 x 0,2 atm = 0,00784 atm
PO₂ = 0,0196 x 0,2 atm = 0,00392 atm
PNO₂ = 0,9412 x 0,2 atm = 0,18824 atm
- La constante de equilibrio Kp, es:
Kp = (0,18824²/(0,00784² x 0,00392²))
⇒ Kp =(0,035434/(0,000061 x 0,000015)) ⇒ Kp = 38,73 x 10⁶