Guía nº 4 de ejercicios de equilibrio químico
Resolver los siguientes ejercicios
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Problema nº 1
A 817 °C, la constante Kₚ para la reacción entre CO₂ puro y grafito caliente en exceso es de 10 atm. Se pide:
a) ¿Cuál es el análisis de los gases en el equilibrio a 817 °C y una presión total de 4 atm?
b) ¿Cuál es la presión parcial del CO₂ en el equilibrio?
c) ¿Para qué presión parcial dará el análisis de los gases 6 % de CO₂ en volumen?
• Respuesta:
a) fmCO2 = 0,23; fmCO = 0,77
b) pCO2 = 0,92 atm
c) pCO2 = 0,68 atm
Problema nº 2
Predecir el efecto de un aumento de temperatura y un aumento de la presión, por separado, en las siguientes reacciones en el equilibrio:
a) H₂O(g) ⇌ H₂(g) + ½·O₂(g)
b) 2·O₃(g) ⇌ 3·O₂(g)
c) CO(g) + 2·H₂(g) ⇌ CH₃OH(g)
Ver tabla de constantes de entalpías de formación
• Respuesta:
a) Hacia la derecha; hacia la izquierda.
b) Hacia la izquierda; hacia la izquierda.
c) Hacia la izquierda; hacia la derecha.
Problema nº 3
Se calientan un mol de yodo y un mol de hidrógeno en un recipiente de 30 litros a 448 °C, siendo K = 50 para esta temperatura. Se pide:
a) ¿Cuántos moles de yodo quedan sin reaccionar al alcanzar el equilibrio?
b) ¿Cuál es la presión total en el recipiente?
c) ¿Cuál es la presión parcial del yodo y del yoduro de hidrógeno en la mezcla en el equilibrio?
d) Luego se agrega un mol de hidrógeno al sistema en el equilibrio. ¿Cuántos moles de yodo original quedarán sin reaccionar?
• Respuesta:
a) 0,22 moles
b) 3,9 atm
c) pH2 = pI2 = 0,43 atm; pHI = 3 atm
d) 0,065 moles
Problema nº 4
Se introduce PCl₅ en un recipiente, se establece el equilibrio a 250 °C y 2,0 atm. El gas en el equilibrio contiene 40,7 % en volumen de cloro. Se pide:
a) ¿Cuáles son las presiones parciales de PCl₅ y PCl₃ en el equilibrio?
b) Calcular Kₚ a 250 °C.
• Respuesta:
a) pCl2 = pPCl3 = 0,814 atm; pPCl5 = 0,372 atm
b) Kₚ = 1,78
Problema nº 5
La mezcla gaseosa del problema nº 4 se expande hasta alcanzar 0,200 atmósferas a 250 °C, calcular:
a) El porcentaje de PCl₅ disociado en el equilibrio.
b) El porcentaje en volumen de cloro en la mezcla gaseosa en el equilibrio.
c) La presión parcial de cloro en el equilibrio.
• Respuesta:
a) 94,8 %
b) %Cl₂ = %PCl₃ = 48,7 %; %PCl₅ = 2,6 %
c) pCl2 = pPCl3 = 0,0974 atm; pPCl5 = 0,0052 atm
Problema nº 6
Se tiene:
N₂O₄(g) ⇌ 2·NO₂(g)
A 55 °C, el valor de Kₚ para esta reacción es de 0,66 atmósferas. Calcular:
a) El porcentaje de disociación de N₂O₄ a 55 °C y con una presión total de 380 mm Hg.
b) ¿Cuáles son las presiones parciales de N₂O₄ y NO₂ en el equilibrio?
• Respuesta:
a) 50 %
b) pN2O4 = 0,17 atm; pNO2 = 0,33 atm
Problema nº 7
Se tiene:
2·NOBr(g) ⇌ 2·NO(g) + Br₂(g)
Si el bromuro de nitrosilo (NOBr) está disociado en 34 % a 25 °C y a una presión total de 0,25 atm., calcular Kₚ para la disociación a dicha temperatura.
• Respuesta: 1,0·10⁻² atm
Bibliografía:
Jerome L. Rosenberg. "Teoría y problemas de química general". Libros McGraw-Hill de México S. A. de C. V. México.
Robert C. Smoot y Jack Price. "Química, Un curso moderno". Compañía Editorial Continental S. A., México.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina