Kc= 5.31E-10 para el equilibrio 2H2O-----2H2(g) + O2(g)

El número de moles de vapor de agua que se introduce en el reactor es

n = PV/RT = 1,4 · 15 / (0,082 · 2000) = 0,128 mol H2O

Escribimos la ecuación del equilibrio, y, debajo de cada sustancia, los moles iniciales, los que reaccionan y los que quedan una vez alcanzado el equilibrio. Los moles que reaccionan no los sabemos, y podemos decir que son 2x mol de H2O. Opto por 2x en lugar de x para evitar escribir x/2 para el O2, que es más molesto:

... 2 H2O <-------------------> 2 H2 + O2

Inicial 0,128 0 0

Reacción - 2x 2x x

Equilibrio  0,128 - 2x                             0 + 2x            0 + x

Escribimos ahora la expresión de la constante

Kc = 5,31 · 10^(-10) = 2x · x / (0,128 - 2x) = 2 · x^2 / 0,128

En la que se ha aproximado el denominador despreciando 2x frente a 0,128. Esto puede hacerse dado que el pequeñísimo valor de Kc nos asegura que la reacción avanza muy poco hacia la derecha, y por tanto x ha de ser muy pequeño.

Despejando x obtenemos

x = Raíz de [5,31 · 10^(-10) · 0,128 / 2] = 5,83 · 10^(-6) mol

Los moles de H2O descompuestos serán, pues,

2x = 2 · 5,83 · 10^(-6) = 1,17 · 10^(-5) mol H2O

que suponen un porcentaje de

1,17 · 10^(-5) · 100 / 0,128 = 9,1 · 10^(-3) %

A ver si puede reordenar la tabla anterior usando puntos

Ecuación .............. 2 H2O <-------------------> ...... 2 H2 ..... + .......  O2

Inicial ................... 0,128 .................................... 0 .................... 0

Reacción ... - 2x ... 2x ... x

Equilibrio ........... 0,128 - 2x ........................... 0 + 2x ............. 0 + x

Definitivamente

Ecuación .............. 2 H2O <-------------------> ...... 2 H2 ..... + .......  O2

Inicial ................... 0,128 .................................... 0 .................... 0

Reacción ... - 2x ... 2x ... x

Equilibrio ........... 0,128 - 2x ........................... 0 + 2x ............. 0 + x