Problema nº 6 de equilibrio químico, moles - TP02

Enunciado del ejercicio nº 6

A cierta temperatura la constante de equilibrio para la reacción:

CO + H₂O ⇌ CO₂ + H₂

Es K = 0,25.

Si inicialmente existe 3 moles de monóxido de carbono y 3 moles de vapor de agua, cuando se alcanza el equilibrio, ¿cuántos moles de monóxido de carbono quedarán?

Desarrollo

Datos:

K = 0,25

Moles _CO = 3

Moles _H2O = 3

Solución

Expresamos la ecuación equilibrada de la reacción:

CO + H₂O ⇌ CO₂ + H₂

x será el número de moles de dióxido de carbono y de hidrógeno en el equilibrio.

Si se forman x moles de dióxido de carbono y x moles de hidrógeno, desaparecen x moles de monóxido de carbono y x moles de agua.

Suponemos que el volumen es constante, por lo tanto, las concentraciones en todos los casos quedan indicados por los valores absolutos de moles de cada sustancia.

[CO] = (3 - x) mol/l

[H₂O] = (3 - x) mol/l

[CO₂] = x mol/l

[H₂] = x mol/l

Aplicamos la fórmula de la constante de equilibrio:

K =	[CO₂]·[H₂]
	[CO]·[H₂O]

K =	x·x
	(3 - x)·(3 - x)

K =	x²
	(3 - x)²

√K =	x
	3 - x

(3 - x)·√K = x

Reemplazamos y calculamos:

(3 - x)·√0,25 = x

(3 - x)·0,5 = x

1,5 - 0,5·x = x

1,5 = x + 0,5·x

1,5 = 1,5·x

x =	1,5
	1,5

x = 1

Respuesta: la cantidad de moles de monóxido de carbono que hay en el sistema es 1

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular los moles dada la constante de equilibrio