<1.
Si a 0&&C$ en una ai6a de un litro y en preencia de un catali!ador$ , mole de > 2 y mol de M2 alcan!a el e"uili#rio /ormado &.&, mole de M> ,$ calcular 5c para la reacción: S,*OC>ZE = 1* 2(g) + 3-3(g) ==== 2-3(g) > 1 3 0 ; 3 2 1 33 2 Cua!6o a&ca!Ha e& equ7&7br7o or'a 0.03$5 'o& - 3 2 = 0.03$5 ⇒ = 0.01925 K c = L -a&&a!6o e& K c 2
K c =
0.03$5 1 1 − 0.01925 3 − 3(0.01925 1 1
3
K c = 5.93 10 5
<2.
Si a <,&C y 1 atm de preión total en el e"uili#rio$ la denidad de una me!cla gaeoa o#tenida mediante la diociación del S , e de &.2? g;litro. Calcular: a) *l grado de diociación del S , S,*OC>ZE S,3(g) ==== S,2(g) + ,2 > !o 0 0 ; Y!o Y!o 0.5 Y!o !o (1Y) Y!o 0.5Y!o !< = no(1-α)+
αn o +0.5αn o =no(1 +0.5α)
Mav = (no1-α)*PMSO3+ αno*PMSO2+ 0.5 αno*PMO2 = PMSO3 = . 80 . no(1 +0.5α) 1+0.5α 1 +0.5α
av = D;< 1 . $0 . = 0.92#0.0$2903 1+0.5Y Y= 0.331 b)
Ha contante de e"uili#rio 5p de la reacción *a K: e! u!c78! 6e Y se e:resa asRE K: = 0.5 1/2 Y3/2 1/2 (1Y) (1+0.5Y)1/2 ;ee':&aHa!6o Y = 0.331 =1 se "7e!e K: = 0.1$
<,.
Ha contante de e"uili#rio para la reacción iguiente: >gBr(g) ===== >g(g) + E Br2(g) e 5p = &.&0& atm. Si a 11&&C el >gBr e encuentra parcialmente diociado$ calcular la preión a la cual la me!cla gaeoa reultante de la diociación$ o ea en el e"uili#rio$ tendra de un denidad gramo por litro.
S,*OC>ZE -gBr(g) ==== -g(g) + Br2(g) > !o 0 0 ; Y!o Y!o 0.5 Y!o !o (1Y) Y!o 0.5Y!o !< = no(1-α)+
αn o +0.5αn o =no(1 +0.5α)
Mav = no(1-α)*PMHgBr + αno*PMHg+ 0.5 αno*PMBr2 = PMHgBr no(1 +0.5α) 1+0.5α
= .280.494 . 1 +0.5α
av = D;< . 2$0.%9% . = 1 0.0$2 13#3 1+0.5Y = 0.%013$%(1+ 0.5Y) *a K: e! u!c78! 6e Y se e:resa asRE K: = 0.5 1/2 Y3/2 1/2 (1Y) (1+0.5Y)1/2 Sab7e!6o K:=0.0% = 0.0%013$%(1+ 0.5Y) !co!"ra'os Y = 0.1#5 = 0.0%3 a"'
<0.
9ara la reacción: M20(g) ===== 2M(g)$ a 2TC$ 5p = &.10 atm . Si en un matra! de &.&& litro$ e encuentra la preión parcial del M 2 e de 0&& orr en el *.. Calcular: Ha preión parcial del M 20 en el e"uili#rio S,*OC>ZE 2,%(g) ==== 2,2(g) > !o 0 ; 2 !o 2 !< = !o+2 = !o + : ,2 = %00/#0 = 0.52315# K: = (: ,2)2 : 2,% 0.1% = (0.52315#) 2 : 2,% : 2,% = 1.9#$3 a"' = 1.9#$3 + 0.52315# = 2.505 a"'
a. Ha cantidade M20(g) "ue e colocó ólo al comien!o
S,*OC>ZE = !< ; < 2.505 0.5 = (! o+)0.0$229$ !o+ = 0.051253
Sa#emo "ue la /racción molar del M 2 e UM2 =&.2<,1? = 2 2.505 !o+
= 0.11#3$% !o ;eso&v7e!6o !o = 0.0%5$#
<.
*n la reacción: 9Cl(g) === 9Cl,(g) + Cl2(g)$ 5p = 1.? atm a 2&C$ Calcular 5 c. S,*OC>ZE K: = K c(;<)∆!g 1.#$ = Kc(0.0$2523)1 Kc = 0.0%15
<<.
Si a 2&&C el grado de diociación del 9Cl (g) e de &.0 a 1.&& atm de preión total en el e"uili#rio$ %allar u grado de diociación a &.1&& atm. S,*OC>ZE C&5 ==== C&3 + C&2 > !o 0 0 ; !o K: = Y2 1Y2 Co'o &a "e':era"ura !o var7a &a K: se 'a!"e!6r co!s"a!"e Y12 1 = Y22 2 1 Y12 1 Y22 0.%$5 2 (1.00) = Y2 2 (0.100) 1 0.%$52 1 Y22 Y2=0.$9
Z E a) !C&5 = [/ = 2#.1/20$.225 = 0.13015 = 10 * C&5 ======= C& 3 + C&2 > !0 0 0 ; !0α !0α !0α !0(1α) !0α !0α !< = !0(1 + K)
n0 K: =
n 0 (1
α)
P
n0 n 0 (1
n 0 (1 α ) n 0 (1 x )
α)
P
P
! W. = !<;< 1 10 = G0.13015(140 α)F0.0$2 523
=
α2 1
α
:
α = 0.#91 ;ee':&aHa!6o K: =
0.#91 2 0.#91 2
1
b)
1 = 1.$
= 10 * ======
C&5 C&5 + C&2 0.13015 a 0 0.13015 a+ !< = 0.13015 + a + + = 0.13015 + a +
K: =
a + x x n P÷ n P ÷ x(a + x ) T T = P (0.13015 − x) nT (0.13015 − x) P nT
! W = !<;< 210 = (0.13015 + a + ) 0.0$2 523 0.13015 + a + = 0.%35 = ! < a + = 0.332 a = 0.332 1.$ =
x (0.332) (0.13015
x )(0.%35)
(2)
= 0.0#00% 0.0#00% x = = 0.5% α = 0.13015 0.13015 c)
a = 0.332 a = 0.332 0.0#00% = 0.21 a = 0.21 'o&es 6e C& 2
6)
S7 se au'e!"a vo&u'e! a 20 * (es 6ec7r baJa :res78!) e& eec"o co!"rar7o es au'e!"ar :res78!4 es 6ec7r au'e!"ar !P'ero 6e 'o&cu&as. s 6ec7r v7rara a &a 6ereca C&5 = C&3 + C&2 0.13015 0 0 0.13015 x
x
x 2 v v Kc = = (0.13015 0.13015 x
x )v
v
Kc =
x 2
(0.13015 − x) 20
Kp ∆ng
x 2 20(0.13015
x ) ( RT ) 1.$ x 2 1 = ( 0.0$2523 ) (0.13015 − x) 20
reso&v7e!6oE = 0.113
α =
0.113 0.13015
= 0.$#33
=
x 2
(0.13015 − x) 20
e) C&5 0.13015 0.13015
=
C&2 a a+
+
C&3 0
!< = 0.13015 + a + = !<;< 120 = !< 0.0$2 523 !< = 0.%35 0.13015 + a + = 0.%35 a + = 0.332 a = 0.33 a
Kc =
x
x
20 20 0.13015 x 20
1.$ = 0.0$2523
x(0.332) 20(0.13015
x)
= 0.0911 0.0911 = 0.#00 α = 0.13015 )
a = 0.33 a = 0.33 0.0911 a = 0.2%%9
$.
A 1&&& 5 ocurre parcialmente la reacción : ' 2 (g) ==== 2'(g). 4na maa inicial de &.,<0 g de apor de '2 ocupa el olumen de &.12 litro$ a ?2 orr. *n el e"uili#rio$ a la temperatura$ indicada. Calcular lo alore de 5p y 5 C . S,*OC>Z >2 =======2>(9) > !0 0 ; 2 !0 2 !< = !0 + 2 = ! 0 +
ero = !<;<
#52 0.125 = (0.001%3%2 + ) 0.0$2 1000 #0 = #.%1% 10 5
G>F = G>2F =
2 x 0.125
n0
x
= 0.0011$ =
0.001%3%2
#.%1% x10
0.125 0.125 G I F 0.0011$ 2 Kc = = = 1.30 10 % I G 2F 0.010$$ ^! K: = Kc(;<) ^! = 2 1 = 1 K: = (1.30 10 % ) (0.0$21000) = 1.0# 10 2
5
= 0.010$$
<) A la temperatura contante de ?&&5$ en un /raco de do litro "ue contiene &.1&& mole de C(g) y un catali!ador coneniente$ e introduce inicialmente Va V mole de >2 la reacción C&(g) +2>2(g) ==== C>,>(g)$ *n *. e %an /ormado &.&<& mole de metanol
> ;
C,(3) + 2-2(5) 0.1 a 2 0.1 a2
=
C-3,-(9) 0
os 6a! 6a"o que !P'ero 6e 'o&es e! .W. 6e& C- 3,- es 0.0 = 0.0 !< = 0.1 + a 2! + = 0.100 2 + a !< = 0.1 2(0.0) + a !< = a 0.02 A:&7ca!6o .W. = !<;< #2 = (a 0.02) 0.0$2 #00 ! = 0.2% a) o&es 'eHc&a gaseosa e! W !< = ! 0.02 = 0.2% 0.02 = 0.2%% b) o&es 6e C, e! .W = 0.100 = 0.1000.0 = 0.0% 'o&es 6e - 2 e! W = !2 = 0.2%2(0.0) = 0.1%% 0.0
c) Kc =
GCH 3 OH F GCOFG H 2 F
2
=
2 0.0%
0.1%%
2
2
2
= 2$9.35
!
K: = Kc (;<) = 2$9.35(0.0$2 #00) 2 = 0.0$$
?&) A una cierta temperatura y eitiendo tan ólo al comien!o el ólido A 2B2$ la preión total gaeoa por el proceo de diociación parcial: A2B2(g) ===== A2(g) + B2(g) e de 1&&torr en *.. Calcular la preión total a la mima temperatura$ i eitiee tam#i@n el comien!o algo de B 2 a la preión de 2&torr. S,*OC>ZE Co'o e! .W a 6os gases 6e &a '7s'a co':os7c78! &a :res78! "o"a& es 100 "oor4 e!"o!ces &as :res7o!es :arc7a&es 6e A2 B2 so! 250 "orr c/u o 250/#0 a"' c/u K: = :A2 :B2 = (250/#0) (250/#0) =0.10$2 Aora :ara e& caso 6o!6e a a&go 6e B 2 7!7c7a&'e!"e Se :ue6e "rabaJar co! : e! &ugar 6e !u'ero 6e 'o&es > ;
A2 B2(s) ===== A2(g) 0 : :
+
B2(g) 20/#0 : :+20/#0
K: = :A2 :B2 (:) (: +20/#0) = 0.10$2 : = 0.31 a"' < = : + (: +20/#0) = 0.31 + (0.31 + 20/#0) = 0.5$
?1) *n la reacción: e() + C2 =======e() + C (g)$ e encontró "ue la preión parcial del C 2 era de &.?0& atm y la del C de 1.,0 atm$ cuando e alcan!ó el e"uili#rio a &&C. Calcular la preione parciale de lo gae del itema cuando e de6a llear el e"uili#rio e-C 2 a una preión total de &.&& atm$ a la mima temperatura. S,*OC>Z
> ; -
-
]e(s) + C,2(g) !0 !0
!< = !o P CO ( g ) 1.3% K: = = = 1.$10$ P CO2 ( g ) 0.#% C, =
x n0
x -
K:`=
n0 n0
C,2 =
P x
n0 -
===== ]e, (s) + C,(g) 0
K: =
= P
x n0
!0
x
n0
α =
x
Y !0
n0
x n0
= α!0
>gua&a!6o K:E
Y !0
α 1
α α
1
α
= K: = 1.$10$
α = 0.% ]7!a&'e!"eE α !0 C, = = α = (0.%)(0.5) = 0.32 a"'. !0 C,2 =
Y !0 !0
Y !0
= (1 α) = (0.3)(0.5) = 0.1$a"'.
#3)a) Ha preión parcial del apor de agua e &.22 atm. >allar u 5p a 2 C #) *l numero de mole de agua en *. > ;
CuS,%. 3-2,(s) = CuS,%(s) + 3-2,(g) !0 0 0 3 !0 3
a) K: = (-2,)3 = (0.22)3 = 0.010%$ 0.22 a"' = -2,(g)
#) Kc = G-2,F3 Kc = G3/20F3
^!g = 3
K: = Kc(;.<.) ^!g 0.010%$ = G3/20F3G(0.0$2)(29$)F3 = 0.00 !-2, = 3() = 3(0.00) = 0.1$0
?) Calcular lo XY o de la reaccione iguiente a 2 oc y determinar u contante de e"uili#rio a) %-C&(g) + , 2(g) ====== = 2-2,(g) + 2C&2(g) = (2 + 2 ) ( + X r! X C&2 X -2,(g) X -C& X,2) Xr! = 2(5%.3%) %(.22.###) = 1$10 ca&/'o& X = ;<&!Kc = 1$10 = (1.9$#)29$&!Kc 1$10 = 592.12 &! Kc Kc = 2.0$#101013
b)C,(g) + 2-2(g) = C-3,-(g) Xr! = XC-3,-(&) (XC,(g) + 2X -2(g))
Xr! =
39.#5 Kcal
ol
(32.#$0Kca&/'& 2(0))
Xr! = 9#0 ca&/'o& Xr! = ;.<. &! K 9#0ca&/'o& = 1.9$# ca&/'o&K . 29$K &!Kc K = 11.# c) C,(g) + b, (5) = C,2(g) + b(s)
Xr! = (Xb(s) + X C,2(g)) (XC,(g) +Xb,(s)) Xr! = (9%.25% Kca&/'o&) (32.#$0Kca&/'o& + %5 Kca&/'o&) = 1%#% ca&/'o& X =;.<. *!K 1%#% = 1.9$# 29$ &!K K = 1.2 #) 9ara la reacción 2>'(g) === >2(g) + '2(g)$ la contante de e"uili#rio a 0&C e de &.&2&<. Calcular la energa li#re et7ndar de ioni!ación de 1 mol de yoduro de %idrógeno gaeoo a eta temperatura S,*OC>ZE X = ;.<. &!K c
X =
1.9$2 ca& 'o& K
(#31I)&! 0.020
X = 522 ca&/'o& ??) Yat7ndoe &. mole de nitrógeno a 1 atm. Z 1. mole de %idrógeno a atm. y etando am#o gae a la temperatura de 2 &C$ e o#tuo 1 mol de amoni7co a &.1& atm. y 2 C. Calcular Y & S,*OC>Z E 2 3 ( P NH 3 ) ( P H 2 ) (0.10) 2 (5) 2 K: = = = 1.25 (1) G P N 2 F K: = Kc(;.<) !g X!g = 2% = 2 1.25 = IcG(0.0$2)(29$.15)F 2 Kc = #%# X0 = (1.9$#)(29$.15)(#%#) = %%3 Kca&/'o&
