Equilibrio químico
Sea el siguiente equilibrio entre gases: ¿A(g) + 2 B(g)? 2 C(g). En un recipiente de 40 L se introducen 1 mol de C, se calienta a 200 ºC y cuando se alcanza el equilibrio se observa que se han formado 0,2 mol de A. Si se repite el experimento, pero ahora se calienta a 500 ºC, se encuentra que en el equilibrio hay 0,1 mol de A.
a) Obtenga el valor de Kc a 200 ºC y a 500 ºC. Calcule el valor de Kp a 200 ºC.
b) Razone si el proceso A(g) + 2 B(g)? 2 C(g) es endotérmico o exotérmico. Por otra parte, si una vez alcanzado el equilibrio se reduce el volumen del recipiente, ¿de qué forma evolucionará el equilibrio?
Muchas gracias.
a) Obtenga el valor de Kc a 200 ºC y a 500 ºC. Calcule el valor de Kp a 200 ºC.
b) Razone si el proceso A(g) + 2 B(g)? 2 C(g) es endotérmico o exotérmico. Por otra parte, si una vez alcanzado el equilibrio se reduce el volumen del recipiente, ¿de qué forma evolucionará el equilibrio?
Muchas gracias.
1 respuesta
Respuesta
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a) Primero tendrás que calcular el número de moles de cada especie, al inicio y en el equilibrio, que es al final. Como todos son gases, esto se hace con la ecuación de los gases:
P·V=n·R·T
Donde P es la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante de gases (0,082) y T la temperatura.
Entonces cogiendo C, que tiene 200º, 40L y 1 mol, obtenemos la presión a la que está el sistema. Con esa presión la sustituimos para conocer las características de B, pues necesitamos su n.
Conociendo todos los n de los elementos, Kc será la división de los n de productos entre los n de reactivos, es decir:
Kc=nc^2/(na·nb^2)
Los nb se elevan al cuadrado, como los nc, porque en su estequiometría hay un dos
Esto para cada temperatura
b) Será exotérmico cuando desprenda calor, es decir, si su Kc es mayor en 200º que en 500º, quiere decir que no necesita calor para que reaccione, por eso será exotérmica.
El equilibrio, según el volumen inicial respecto al de equilibrio, tenderá a compensarse, por eso, una vez que llegue el equilibrio, la reacción se desplazará mucho a la derecha, para compensar los 3 moles de reactivos con los 2 de productos (ver estequiometría)
P·V=n·R·T
Donde P es la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante de gases (0,082) y T la temperatura.
Entonces cogiendo C, que tiene 200º, 40L y 1 mol, obtenemos la presión a la que está el sistema. Con esa presión la sustituimos para conocer las características de B, pues necesitamos su n.
Conociendo todos los n de los elementos, Kc será la división de los n de productos entre los n de reactivos, es decir:
Kc=nc^2/(na·nb^2)
Los nb se elevan al cuadrado, como los nc, porque en su estequiometría hay un dos
Esto para cada temperatura
b) Será exotérmico cuando desprenda calor, es decir, si su Kc es mayor en 200º que en 500º, quiere decir que no necesita calor para que reaccione, por eso será exotérmica.
El equilibrio, según el volumen inicial respecto al de equilibrio, tenderá a compensarse, por eso, una vez que llegue el equilibrio, la reacción se desplazará mucho a la derecha, para compensar los 3 moles de reactivos con los 2 de productos (ver estequiometría)