equlibrio

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EQUILIBRIO QUÍMICO

SOLUCIONES A LAS CUESTIONES DE INICIACIÓN
1. ¿Es correcta la siguiente afirmación: “El proceso de evaporación que experimenta un líquido en un recipiente cerrado es un ejemplo de equilibrio dinámico entre las moléculas que abandonan la fase líquida y las moléculas que se incorporan a ella”.
Sí. Con la misma velocidad con que un determinado número de moléculas abandonala fase líquida, se incorporan a ella el mismo número de moléculas de la fase gaseosa.
2. Razona la veracidad o la falsedad de la siguiente afirmación: “Una reacción
química alcanza el equilibrio cuando cesa la actividad química de todas las
sustancias presentes en ese momento”.
Falsa. En el equilibrio químico siguen teniendo lugar los procesos directo e inverso,
ambos a la misma velocidad.De esta forma, la concentración de todas las especies
presentes en el equilibrio permanece constante.
3. Para la reacción: 2 NO2 → 2 NO + O2, se dispone inicialmente de 1 mol de dióxido de nitrógeno. ¿Podemos afirmar que en el estado final de equilibrio tendremos 1 mol de NO y 0,5 moles de O2?
No. Lo que indica la estequiometría de la reacción es que, por cada mol que haya reaccionado de NO2,se formará igual cantidad de NO y la mitad de O2. Pero, al ser un
equilibrio químico, el proceso inverso también tiene lugar, por lo que no todo el NO2
se habrá descompuesto.
4. Señala los enunciados falsos que completan el texto “Un catalizador es una
sustancia que adicionada a un proceso de equilibrio…”: a) aumenta la extensión de la reacción hacia los reactivos; b) aumenta la extensión dela reacción
hacia los productos; c) conduce a una nueva situación de equilibrio; d) ninguna de las respuestas anteriores es válida. En caso afirmativo, enunciar la respuesta correcta.
a) Falsa. b) Falsa. c) Falsa. d) Verdadera. Un catalizador aumenta la velocidad con la
que transcurren los procesos directo e inverso.

Unidad 8. Equilibrio químico

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EQUILIBRIO QUÍMICO

SOLUCIONESA LAS ACTIVIDADES PROPUESTAS
EN EL INTERIOR DE LA UNIDAD
1. Explica brevemente qué significa que el equilibrio químico es un proceso dinámico.
Equilibrio dinámico significa que los procesos químicos no se han detenido y siguen
activos, pero que la igualación de la velocidad de los procesos directo e inverso provoca una estabilización de las concretaciones de reactivos y productos.
2. Escribela expresión de la constante de equilibrio para las siguientes reacciones reversibles:
a) SO2 (g) ϩ 1/2 O2 (g) ← SO3 (g)
→
b) 2 SO2 (g) ϩ O2 (g) ← 2 SO3 (g)
→
c) 4 NH3 (g) ϩ 5 O2 (g) ← 4 NO (g) ϩ 6 H2O (g)
→
[SO3]
a) SO2 (g) ϩ 1/2 O2 (g) ← SO3 (g) ; Kc ϭ ᎏᎏ
→
[SO2][O2]1/2
[SO3]2
b) 2 SO2 (g) ϩ O2 (g) ← 2 SO3 (g) ; Kc ϭ ᎏᎏ
→
[SO2]2[O2]
[NO]4[H2O]6
c) 4 NH3 (g) ϩ 5 O2 (g) ← 4 NO (g)ϩ 6 H2O (g) ; Kc ϭ ᎏᎏ
→
[NH3]4[O2]5
3. La reacción I2 (g) ϩ H2 (g) ← 2 HI (g) tiene, a 448 ºC, un valor de la constante
→
Kc de 50. Se introducen en un recipiente cerrado 1 mol de yodo y 2 moles de
hidrógeno. Calcula la composición final de la mezcla expresada en moles.
Equilibrio de reacción:
Moles iniciales:
Moles equilibrio:

I2 (g) ϩ H2 (g) ← 2 HI (g) ; Kc ϭ 50
→
1

2

Ϫ

1Ϫx2Ϫx

2x

[HI]2
Kc ϭ ᎏᎏ ; 50 ϭ
[I2][H2]

΂ ΃
2x
ᎏᎏ
V

2

΂ᎏVᎏ΃ ΂ᎏVᎏ΃
1Ϫx

2Ϫx

4x2
; 50 ϭ ᎏᎏ
2 Ϫ 3x ϩ x2

de aquí se obtiene la ecuación: 46x2 Ϫ 150x ϩ 100 ϭ 0, cuya única solución aceptable es x ϭ 0,934 mol. Por tanto, al final, en el equilibrio, será:
nI2 ϭ 0,066; nH2 ϭ 1,066; nHI ϭ 1,868
Unidad 8. Equilibrio químico

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4. A 473 K la constante de equilibrio Kcpara la reacción:
N2 (g) ϩ 3 H2 (g) ← 2 NH3 (g)
→
es 0,65.
En un recipiente cerrado de 2 litros se introducen 0,030 moles de nitrógeno,
0,025 moles de hidrógeno y 0,080 moles de amoníaco.
a) Indica si el sistema se encuentra en equilibrio.
b) En caso negativo, predice en qué sentido se desplazará la reacción.
2

[NH3]
(0,080/2)2
a) Qc ϭ ᎏᎏ ϭ ᎏᎏᎏ ϭ 5,5 · 104. Como Qc > Kc, el sistema...