Equilibrio Químico. Se añade plata sólida a una disolución con las siguientes concentraciones iniciales:

Se añade plata sólida a una disolución con las siguientes concentraciones iniciales:
[Ag+]=0,200M, [Fe2+]=0,100 M, [Fe3+]=0,300 M. Tiene lugar la siguiente reacción reversible:
Ag+(ac) + Fe2+(ac) ⇋ Ag(s) + Fe3+(ac)    Kc= 2,98
¿Cuáles son las concentraciones de los iones cuando se establece el equilibrio?

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Respuesta
2

Ag(+)(s)  +  Fe(2+)(ac)     <--->   Ag(s) + Fe(3+)(ac)

Kc = [Fe(3+)] / ([Ag(+)] · [Fe(2+)])

(Las sustancias en estado sólido no aparecen en la expresión de la constante.)

Calculemos primero el cociente de reacción:

Q = 0,300 /(0,200 · 0,100) = 15

Como 15 > 2,98 el sistema evoluciona hacia la izquierda para disminuir el valor de Q hasta el valor 2,98, haciendo reaccionar parte del Fe(3+) con parte de la plata sólida añadida para dar más Ag(+) y más Fe(2+).

Reacción de equilibrio:        Ag(+)(s)  +  Fe(2+)(ac)     <--->   Ag(s) + Fe(3+)(ac)

Conc. Iniciales: 0, 200 0,100 0,300

Reaccionan:                                 +x                 +x                                           -x

Conc. en equilibrio: 0,200 + x 0,100 + x 0,300 - x

2,98 = (0,300 - x) / [(0,200 + x) · (0,100 + x)]

x = 0,108

Ya podemos calcular las nuevas concentraciones al alcanzarse el equilibrio:

[[Ag(+)] = 0,200 + 0,108 = 0,308

[Fe(2+)] = 0,100 + 0,108 = 0,208

[Fe(3+)] = 0,300 - 0,108 = 0,192

Puedes sustituir estos valores en la expresión de Kc para comprobar si el resultado es correcto; debe dar alrededor de 2,98 (siempre hay un pequeño error por aproximaciones en los cálculos).

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