Problemas Equilibrio Químico

Problemas resueltos de equilibrio químico 1
Cálculo de la composición de equilibrio a partir de la constante
El equilibrio de formación del HI tiene una constante Kc= 54,4 a 698 K. En un matraz de 10 L se
introducen 0,1 moles de H2 y 0,1 moles de I2. Calcular las concentraciones en el equilibrio
H2(g)

0,1mol
= 0,01M
10L

x

x

0,01 -x

0,01 - x

[ ] reac
]e

Kc =

I2(g)======= 2 HI (g)

0,1mol
= 0,01M
10L

[ ]o

[

+

[HI ] 2

0
2x [ ]

Forma

2x

[2x ] 2
[2x ] 2
=
[H 2 ] • [I 2 ] 0,01 − x • [0,01 − x ] [0,01 − x ] 2

54,4 =

=

[2x ]

2

[0,01 − x ]

2

;

54,4 =

[2x ]

H2(g)
]e

+

2

[0,01 − x ]

2

0,074 - 7,4 x = 2x; 0,074 = 9,4x;

[

1)
A partir de los cantidades
iniciales se calculan lasconcentraciones iniciales
de los reactivos.

x=

; 7,4 =

[2x ]

[0,01 − x ]

2) Suponemos que reacciona una cantidad x
de uno de los reactivos y de ahí, por
estequiometría se deduce la cantidad de los otros
reactivos que reaccionan y la cantidad de
productos que se forman
3) Conociendo las cantidades iniciales y las que
reaccionan se deducen las concentraciones en el
equilibrio
4) Sellevan estas concentraciones a la
constante de equilibrio y se calcula x. Conocida x

se calculan las concentraciones de equilibrio
;

0,074
= 7,9.10 −3 M
9,4

I2(g) ======= 2 HI (g)

0,01 –x= 0,01 -

0,01 –x= 0,01 -

2x=2.7,9.10-3=

7,9.10-3= 2,1.10-3M

7,9.10-3= 2,1.10-3M

0,016M

El mismo ejercicio se podría resolver planteando como incógnita el grado de disociación delH2 de la
siguiente manera:
H2(g)
[ ]o
[ ] reac

+

I2(g) ======= 2 HI (g)

0,1mol
= 0,01M
10L

0,1mol
= 0,01M
10L

0,01α.

0,01α.

0

2)

]e

0,01--0,01α=

[

]e

Forma

0,01(1-.α)

[HI]2 = 0,02α 2 ;
Kc =
[H 2 ] • [I2 ] [0,01(1 − α )]2
54,4 =

[]

0,01--0,01α=

0,01(1-.α)

2.0,01α
.

[

0,02α 2

[0,01(1 − α )]

2

; 7,4 =

54,4 =
0,02α0,02 α.

3)
4)

0,02α 2

[0,01(1 − α )]2

[0,01(1 − α )]

1)

A partir de los cantidades iniciales se
calculan las concentraciones iniciales de los
reactivos.
Suponemos que el grado de disociación
del H2 es α . Por tanto la cantidad de H2
que reacciona es 0,01α. A partir de este
dato, por estequiometría, se conoce la
cantidad de I2 que reacciona y la cantidad
de HI que seobtiene
Conociendo las cantidades iniciales y las
que
reaccionan
se
deducen
las
concentraciones en el equilibrio
Se llevan estas concentraciones a la
constante de equilibrio y se calcula α.
Conocida α se calculan las concentraciones
de equilibrio

; α = 0,74

0,01(1-.α)=

0,01(1-.α)=

0,02 α=

2,6.10-3 M

2,6.10-3 M

0,015M.

Importante: Si en un problema no se conoce elvolumen del recipiente no se podrá conocer la concentración
inicial a partir del nº de moles. En esos casos combiene plantear el problema en moles ( moles iniciales, moles
que reaccionan y moles en el equilibrio) y al llegar a las condicioines de equilibrio se divide entre el volumen V
para expresar la concentración de equilibrio

Problemas resueltos de equilibrio químico 2
Cálculo de Kpy/o Kc a partir de datos iniciales y algún dato de equilibrio
Al calentar dióxido de nitrógeno en un recipiente cerrado, se descompone según: 2 NO2(g) ====== 2 NO (g) +
O2(g)
Un recipiente contiene inicialmente 0,0189 mol/ L de NO2. Se calienta hasta 327 °C y, una vez alcanzado el
equilibrio, la concentración de NO2 es de 0,0146 mol/l. Calcula Kp , Kc y P total en el equilibrio.
2 NO2(g)======== 2 NO (g)
[]

4,3 . 10-3

[ ]e

4,3 . 10-3

2,15 10-3

1)

0

4,3 . 10-3

0,0146

Ppe= c.R.T 0,72
Kp =

O2(g)

0

0,0189

[ ] rea

+

[

] forma

2)

2,15 10-3

0,21

0,11
3)

P 2 ( NO) • P(O 2 ) 0,212. • 0,11
=
= 9,3.10−3
P 2 ( NO 2 )
0,722

4)

Kc= Kp/ (RT)∆n= 9,3.10-3 / (0,082. 600 ) 3-1 = 1,9 .10 - 4

A partir de la concentración...