equilibri quimic t4

04

40

SOLUCIONARI DEL LLIBRE DE L’ALUMNE

j Unitat 4. Equilibri químic

Hi substituïm les concentracions de les espècies en equilibri:

3

Activitats
1. A la revista Investigación y Ciencia del mes de juliol de
2008 es va publicar un article sobre la perillositat de l’addicció al tabac entre els adolescents. En relació amb aquest
problema, el monòxid de carboni alliberat per lacombustió
del tabac entra en competició amb l’oxigen per tal d’unir-se
a l’hemoglobina. Aquesta reacció d’equilibri és:
CO(g) 1 Hb-O2

Hb-CO(g) 1 O2(g)

43

4

3,68 ? 1023
3,68 ? 1023
—————— ——————
V
V
Kc 5 ————————————————————————
54
3,76 ? 1023 2 3,68 ? 1023
x 2 3,68 ? 1023
———————— —————————————
V
V

3

43

4

Com podem observar, els volums desapareixen i podemreescriure l’expressió de la manera següent:
(3,68 ? 1023) (3,68 ? 1023)
54
Kc 5 ——————————————————————
(x 2 3,68 ? 1023) (3,76 ? 1023 2 3,68 ? 1023)
I obtenim que x 5 0,046 mol CH3COOH.

Quina és la seva Kc?

Ara ja podem calcular el percentatge d’àcid acètic en el vinagre
comercial del problema:

Dades: O2(g)/CO(g) 5 4 000; Hb-CO(g)/Hb-O2 5 0,05

60 g CH3COOH
0,046 mol CH3COOH ?———————— 5 2,76 g CH3COOH
1 mol CH3COOH

[Hb-CO] [O2]
Kc 5 ——————— 5 0,05 ? 4 000 5 200
[Hb-O2] [CO]
2. La normativa d’etiquetatge dels productes de consum alimentari estableix que en el cas del vinagre cal indicar la
proporció d’àcid acètic que conté. Es disposa de 50 g d’un
vinagre del qual no coneixem el contingut d’àcid, que reacciona amb 0,18 g d’alcohol etílic del 96 % en massa. Si
s’obtenen 0,32384g d’acetat d’etil i sabem que la constant
d’equilibri és 4, quin és el percentatge d’àcid acètic en
aquest vinagre?

2,76 g CH3COOH
% CH3COOH 5 ————————— ? 100 5 5,52 %
50 g vinagre
3. Un dels accidents domèstics més habituals és la intoxicació
provocada per la barreja de lleixiu amb salfumant. La reacció produeix clor, que és tòxic. Aquesta reacció està descrita
per l’equaciód’equilibri següent:
Cl2 1 H2O

HClO 1 HCl

Primer, calculem les quantitats inicials:

Cap a on està desplaçat l’equilibri?

96 g CH3CH2OH
0,18 g alcohol 96 % ? ———————— 5 0,1728 g CH3CH2OH
100 g alcohol 96 %

Dades: [HClO] 5 0,2 M; [HCl] 5 0,5 M; [Cl2] 5 1 M;
[H2O] 5 2 M; K25 °C 5 3,125
Per a aquesta reacció:

0,1728 g
n (CH3CH2OH) 5 ————— 5 3,76 ? 1023 mol
46 g/mol
0,32384 g
n(CH3COOC2H5) 5 —————— 5 3,68 ? 1023 mol
88 g/mol
Escrivim la reacció d’equilibri:
CH3COOH 1 CH3CH2OH
C0

3,76 ? 1023
——————
V

x
—
V

CH3COOCH2CH3 1 H2O
0

0

(1 M) (2 M)
[Cl2] [H2O]
Qc 5 ——————— 5 ——————— 5 20
[HClO] [HCl]
(0,2 M) (0,5 M)
Kc 5 3,125 i Qc 5 20; per tant, Qc . Kc, la qual cosa ens indica
que la concentració de productes és molt superior a la de reactius i que enaquest moment la concentració dels productes
està per sobre de la concentració que tindran en l’equilibri. Per
tant, el sentit de la reacció és cap a la formació de reactius.
4. El brom es dissocia segons la reacció:
Br2(g)

3,68 ? 1023
Cr ——————
V

3,68 ? 1023
——————
V

3,68 ? 1023
3,68 ? 1023
—————— ——————
V
V

x 2 3,68 ? 1023 3,76 ? 1023 2 3,68 ? 1023 3,68 ? 1023
Ce —————————————————————— ——————
V
V
V
23
3,68 ? 10
——————
V
Escrivim l’expressió de la constant d’equilibri:
[CH3COOCH2CH3] [H2O]
Kc 5 ———————————— 5 4
[CH3COOH] [CH3CH2OH]

2 Br(g)

A una temperatura determinada, les pressions parcials del
Br2(g) i del Br(g) són, respectivament, 0,08 atm i 0,05 atm.
Troba el valor de Kp.
L’expressió matemàtica de Kp és la següent:
p2Br
Kp 5 ——
pBr2
Sisubstituïm en l’expressió de Kp:
(0,05 atm)2
p2Br
Kp 5 —— 5 —————— 5 0,03125 atm
pBr2
(0,08 atm)

04

QUÍMICA 2

5. En una recerca es fan diferents proves amb l’esquema de
reacció següent:
A(g) 1 2 B(g)

C(g) 1 D(g)

En un recipient de 30 L es posen 2 mol de A i 2 mol de B.
Quan s’assoleix l’equilibri, la temperatura és de 30 °C i la
pressió total, de 3 atm....