trabajo de quimica


En una reacción química en general:

La constante de equilibrio puede ser definida como[]

donde {A} es la actividad (concentración molar x coeficiente de actividad) y α el coeficiente estequiométrico de la sustancia química A y así sucesivamente. Es solo una convención el poner las actividades de los productos como numerador y de los reactivos como denominadores.
Para el equilibrio enlos gases, la actividad de un componente gaseoso es el producto de los componentes de la presión parcial y del coeficiente de fugacidad.
Para el equilibrio en una solución, la actividad es el producto de la concentración y el coeficiente de actividad. Es una práctica común el determinar las constantes de equilibrio en un medio de fuerzas iónicas altas. Bajo esas circunstancias, el cociente de loscoeficientes de actividad son constantes efectivamente y la constante de equilibrio es tomada para ser un cociente de concentración.

Todas las constantes de equilibrio dependen solo de la temperatura y son independientes a las concentraciones de productos o reactivos.
El conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para el entendimiento de muchos procesos naturales como latransportación de oxígeno por la hemoglobina en la sangre o la homeostasis ácido-base en el cuerpo humano.
Las constantes de estabilidad, constantes de formación, constantes de enlace, constantes de asociación y disociación son todos tipos de constantes de equilibrio.



1.- En un recipiente inicialmente vacío, se introducen dos gases A y B a la presión parcial de 1 atm. y 100 ºC.  Manteniendo latemperatura y la presión constantes, se produce la siguiente reacción:
                     A(g)  +  2 B(g)    2 C(g)  +  D(s)
Cuando se alcanza el equilibrio el grado de disociación es de 0.25. Calcular las constantes Kc y Kp así como las presiones parciales de A, B y C.
        Por ser las presiones parciales iniciales de A y B iguales, quiere decir que el número de moles de A y B son losmismos, y que llamaremos n
                           A(g)   +   2B(g)   2C(g)  +  D(s)
        n(ini)           n             n
        n(equi)   n - 0.25n  n - 0.50n         0.50n
        n(totales) = 1.75n   con los que podemos calcular las fracciones molares de los tres gases en el equilibrio, y como P = 2 atm. También las presiones parciales
        X(A) =    0.75n    = 0.43       X(B) = X(C) =   0.50n   = 0.285
                        1.75n                                                 1.75n
        P(A) = 2·0.43 = 0.86 atm.      P(B) = P(C) = 2·0.285 = 0.57 atm.
        Aplicando la L.A.M. calculamos la constante de equilibrio:
        Kp =       P(C)2       =        (0.57)2        = 1.2
                   P(A)·P(B)        (0.86)·(0.57)2
        Y por último:        Kc  =  Kp ·(RT)-Dn  =  1.2·(0.082·373) = 36.7 , en donde Dn = -1
    2.- Se ha encontrado que cuando la reacción:
                    3 NO2  +  H2O   2 HNO3  +  NO
llega al equilibrio a 300ºC contiene 0.60 moles de dióxido de nitrógeno, 0.40 moles de agua, 0.60 moles de ácido nítrico y 0.80 moles de óxido nítrico. Calcular cuántos moles de ácido nítrico deben añadirse al sistemapara que la cantidad final de dióxido de nitrógeno sea de 0.90 moles. El volumen del recipiente es de 1.00L.
    Con los moles existentes en el equilibrio podemos calcular la constante del mismo
                    3 NO2  +  H2O 2HNO3  +  NO
        Eq(1)     0.60        0.40            0.60        0.80
                    Kc =    (0.60)2 ·(0.80)    = 3.3
                               (0.60)3 ·(0.40)
   

Al añadir una cantidad de HNO3 , que llamamos A, la reacción se desplaza hacia la izquierda hasta alcanzar un nuevo estado de equilibrio, en el cual tendremos:
                      3 NO2   +     H2O     2HNO3      +  NO
        Eq(2)    0.60 + 3x    0.40 + x    0.60 + A - 2x    0.80 -x
sabiendo que 0.60m + 3x = 0.90  con lo que x = 0.10 moles
    Aplicando de...