Problema nº 4 de equilibrio químico, moles - TP02

Enunciado del ejercicio nº 4

Si K = 8 para la reacción:

2·A + B ⟶ 2·C + D

Establezca la expresión para calcular la concentración de C y D en el equilibrio, si las condiciones iniciales fueron 0,5 mol de A y de B en un recipiente de 10 litros.

Desarrollo

Datos:

K = 8

Moles _O = 0,5

Moles _N = 0,5

V = 10 l

Solución

La ecuación equilibrada dada:

2·A + B ⟶ 2·C + D

x será el número de moles de C y de D en el equilibrio.

Si se forman x moles de C y x moles de D, desaparecen x moles de A y x moles de B.

Calculamos la concentración de cada compuesto en 10 l.

Para el A:

[A] =	(0,5 - x) moles
	10 l

Para el B:

[B] =	(0,5 - x) moles
	10 l

Para el C:

[C] =	x moles
	10 l

Para el D:

[D] =	x moles
	10 l

En el equilibrio:

K =	[C]²·[D]
	[A]²·[B]

	(x moles)²	·	x moles
K =	(10 l)²	·	10 l
K =	[(0,5 - x) moles]²	·	(0,5 - x) moles
	(10 l)²	·	10 l

	(x moles)³
K =	(10 l)³
K =	[(0,5 - x) moles]³
	(10 l)³

Simplificamos los denominadores y las unidades:

K =	x³
	(0,5 - x)³

∛K =	x
	0,5 - x

Reemplazamos y calculamos:

∛8 =	x
	0,5 - x

2 =	x
	0,5 - x

2·(0,5 - x) = x

1 - 2·x = x

Despejamos x:

x + 2·x = 1

3·x = 1

x = ⅓

Respuesta: la cantidad de moles de C y de D que hay en el sistema es ⅓

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular los moles dada la constante de equilibrio