Estudio De La Relacion Entre Fuerza Masa Aceleracion

6 Equilibrio químico
1. En un recipiente de 10 litros de capacidad se introducen 2 moles del compuesto A y 1 mol del compuesto B. Se calienta a 300 °C y se establece el siguiente equilibrio: A (g ) + 3 B (g )  2 C (g ) Cuando se alcanza el equilibrio, el número de moles de B es igual al de C. Calcule: a) El número de moles de cada componente de la mezcla. b) El valor de la constante K c a esatemperatura. Dato: R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ K -1 ⋅ mol-1. (Andalucía, 2006) En el equilibrio tendremos:
Sustancias iniciales Moles reaccionan en el equilibrio Molaridad en el equilibrio A ( g )  2,00 -x 2,00 - x 2,00 - x 10 + 3 B (g ) 1,00 -3x 1,00 - 3x 1,00 - 3x 10  2 C (g ) 0 2x 2x 2x 10

Se cumple que n (B) = n (C). Por tanto: 1,00 - 3x = 2x → x = 0,2 mol a)  Según lo anterior:  •  n (A) = 2 -x = 1,8 mol      •  n (C) = 2x = 0,4 mol •  n (B) = 1 - 3x = 0,4 b) K c = [C]2 [ A ] ⋅ [B]3 . Sustituyendo los datos:  0, 4 2      10     1, 8 10  0, 4 3   ⋅   10    

Kc =

[C]2 [ A ] ⋅ [B]3

=

= 138, 9

2.

En un recipiente de 3 L, en el que previamente se ha hecho el vacío, se introducen 0,04 moles de SO3 (g ) y se calienta a 900 K en presencia de un catalizadorde Pt. Una vez alcanzado el equilibrio, se encuentra que hay presentes 0,028 moles de SO3 (g ) como consecuencia de la reacción que tiene lugar: SO3 (g )  2 SO2 (g ) + O2 (g ) Calcular K c. Dato: R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol-1 ⋅ K -1. (P. Asturias, 2007)

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En el equilibrio tendremos:
Sustancias iniciales Moles reaccionan en el equilibrio Molaridad en el equilibrio SO3 ( g )  0,04 -x 0,04 - x0,04 - x 3 2 SO2 ( g ) + 0 2x 2x 2x 3 O2 ( g ) 0 x x x 3

Se cumple que en el equilibrio hay 0,028 moles de SO3;   luego: 0,04 - x = 0,028 → x = 0,012 mol Utilizamos la expresión de K c y sustituimos los datos: [SO2 ]2 ⋅ [O2 ] [SO3 ]  0,024 2 0,012  ⋅       3   3 0,028 3

Kc =

=

= 2,74 ⋅ 10-5

3.

Una mezcla gaseosa de 1 L, constituida inicialmente por 7,94 mol de hidrógenoy 5,30 mol de yodo, se calienta a 445 °C, con lo que se forman en el equilibrio 9,52 mol de HI según la reacción: I2 (g ) + H2 (g )  2 HI (g ) a) Calcula razonadamente el valor de la constante de equilibrio a dicha temperatura. b) Si hubiésemos partido de 4 mol de hidrógeno gas y 2 mol de yodo gas, ¿cuántos mol de yoduro de hidrógeno habría en el equilibrio? Razona tus respuestas. (País Vasco,2007) a)  En el equilibrio tendremos:
Sustancias iniciales Moles reaccionan en el equilibrio Molaridad en el equilibrio I2 ( g ) 5,30 -x 5,30 - x 5,30 - x 1 + H2 ( g )  2 HI ( g ) 7,94 -x 7,94 - x 7,94 - x 1 0 2x 2x 2x 1

En el enunciado nos dicen que en el equilibrio   hay 9,52 moles de HI; luego: 2x = 9,52 → x = 4,76 mol

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6 Equilibrio químico
Según la expresión de Kc y sustituyendo valores: [HI]2 [I2 ] ⋅ [H2 ]  9,52 2      1     0,54 3,18 1 ⋅ 1 1

Kc =

=

= 52,78

b)  En el nuevo equilibrio tendremos:
Sustancias iniciales Moles reaccionan en el equilibrio Molaridad en el equilibrio I2 ( g ) + H2 ( g )  2 HI ( g ) 4 -x 4-x 4-x 1 2 -x 2-x 2-x 1 0 2x 2x 2x 1

Sustituyendo en la constante: [HI]2 [I2 ] ⋅ [H2 ]  2x     1 2     

Kc =

→ 52,78 =4-x 2-x ⋅ 1 1

Resolvemos la ecuación de segundo grado, obteniendo dos posibles  valores: x1 = 4,62 y x2 = 1,9. Está claro que el único posible   es x2 = 1,9. Según esto, los moles de HI en el equilibrio serán:  n (HI) = 2x = 3,8 mol 4. En un recipiente cerrado y vacío de 200 mL se introducen 2,56 g de yoduro de hidrógeno. Se eleva la temperatura a 400 °C y se alcanza el equilibrio: 2 HI (g ) I2 (g ) + H2 (g ) El valor de K c para este equilibrio a 400 °C es 0,017. Calcular: a) La presión total en el equilibrio. b) Los gramos de yoduro de hidrógeno en el equilibrio. Datos: masas atómicas: H = 1; I = 127; R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ K -1 ⋅ mol-1. (Cantabria, 2005) En primer lugar calculamos los moles de HI que corresponden   a 2,56 g, teniendo en cuenta que la masa molecular  ...