01equilibrio quimico

7/30/2019 01Equilibrio quimico

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Material de Apoyo de Qumica General

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EJERCICIOS RESUELTOS DE EQUILIBRIO QUIMICO

1. Cuando el cloruro amnico se calienta a 275C en un recipiente cerrado de 1,0 litro, se

descompone dando lugar a cloruro de hidrgeno gaseoso y amoniaco gaseoso alcanzndose

el equilibrio. La constante K p = 1,0410 2. Cul ser la masa de cloruro de amonio que

queda sin descomponer cuando se alcance el equilibrio si en la vasija se introducen 0,980 g

de sal slida?

NH 4Cl (s) NH 3 (g)+ HCl (g)

2HCl NH p 101,04PPK 3

0,102101,04PP 2HCl NH 3

Cl NH g 0,859tosdescompuesCl NH g0,121-Cl NHg0,980

Cl NHg0,121x NH mol102,27

Cl NHgx NHmol1

g/mol53,5Cl NHmol1

NHdemol102,27K 548

molK Latm

0,082

L1,0atm0,102RTPV

n

444

43

34

3

4

33

2. Cuando el dixido de estao se calienta en presencia de hidrgeno tiene lugar la reaccin

siguiente:

SnO 2 (s) + 2 H 2(g) Sn (s) + 2 H 2O (g)


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Pg. 2

Si los reactivos se calientan en una vasija cerrada a 500C, se alcanza el equilibrio con unas

concentraciones de H 2 y H 2O de 0,25 M. Se aade hidrgeno a la vasija de manera que su

concentracin inicial es de 0,5 M. Cules sern las concentraciones de H 2 y H 2O cuando

se restablezca el equilibrio?

0,125,0

25,0

C

CK

2

2

2H

2OH

c2

2

2HC OH 2C

inicial 0,5 0,25

reacciona 2x

formado 2x

en equilibrio 0,5 - 2x 0,25+2x

M0,0625x

x)2(0,5x)2(0,25

1,0 22

2HC OH 2C

en equilibrio 0,375 M 0,375 M

3. En una vasija de 200 mL en la que se encuentra azufre slido, se introduce 1,0 g de

hidrgeno y 3,2 g de sulfuro de hidrgeno. Se calienta el sistema a 380 K con lo que se

establece el equilibrio:

H2S (g) H2 (g) + S (s) K c = 7,010 2

calcular la presin de ambos gases en el equilibrio.

2HC SH

2

C

inicial 0,5 mol/0,2 L 0,1 mol/0,2 L

reacciona x

formado x

en equilibrio 2,5 - x 0,5 + x


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4/30


Pg. 4

5. En un recipiente de volumen fijo se introduce, a 250 C, una cierta cantidad de pentacloruro

de fsforo que se descompone:

PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g)

En el equilibrio existen 0,53 moles de cloro y 0,32 moles de pentacloruro de fsforo.

Cul es el volumen del recipiente si K c = 4,110 2?

L21,4V

V0,32

V0,53

V

0,53

104,1C

CCKc 2

PCl

ClPCl

5

23

6. Para el equilibrio:

NH 4HS (s) NH 3 (g) + H 2S (g)

la constate de equilibrio es K c = 1,2 10 4

a. En un vaso de 1 litro se coloca NH 4HS (s) que se descompone hasta alcanzar el

equilibrio. Calcular las concentraciones de ambos gases presentes.

mol/L 0,011101,2CC

101,2CCK

4SH NH

4SH NHc

23

23

b. Se introduce NH 4HS (s) en la misma vasija en la que hay presentes 1,1.10 3 moles de

NH 3 (g) y se alcanza de nuevo el equilibrio. Calcular las concentraciones de los

gases.

3 NHC SH

2C

inicial 0,0011 0

reaccion 0 0

formado x x

en equilibrio 0,0011 + x x


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Pg. 5

M0,0104equilibrioenC

M0,0115equilibrioenC

0,0104x

xx)(0,00111,210

101,2CCK

SH

NH

4

4SH NHc

2

3

23

7. En un recipiente cerrado de 32 litros de capacidad existe carbono slido que reacciona con

CO 2 y forma CO. A 600 K, el sistema alcanza el equilibrio:

C (s) + CO 2 (g) 2 CO (g)

estando presentes carbono en exceso, 1,5 moles de CO (g) y 0,5 moles de CO 2 (g).

a. Calcular K c.

14,0

325,0

325,1

CC

K

2

CO

2CO

c2

b. A la misma temperatura y en la misma vasija existen 30,0 g de CO 2 (g) cuando se

introduce suficiente carbono para alcanzar el equilibrio anterior. Calcula la cantidad

de cada gas en el equilibrio.

2COC COC

inicial 2,13 10 - 0

reaccion x

formado 2x

en equilibrio 2,13 10 - - x 2x


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Pg. 6

mol0,074L32L

mol 0,0023n

mol0,608L32L

mol 0,019n

0,019x

0,14x2,1310

(2x)CC

K

2

2

CO

CO

2

2

CO

2CO

c

8. Para la reaccin en equilibrio a 25C

2 ICl (s) I2 (s) + Cl 2 (g)

la constante K p vale 0,24 cuando la presin se expresa en atmsferas.

En un recipiente de dos litros en el que se ha hecho el vaco se introducen 2 moles de ICl

(s).

a. Cul ser la concentracin de Cl 2 cuando se alcance el equilibrio?

23

Cl p

ClM9,8210K 298

molK Latm

0,082

atm0,24RTP

C

0,24PK 2

b. Qu masa de ICl (s) quedar en el equilibrio?

IClg318,4IClg6,38IClmol

g 162,4ICl mol2

ICl g 6,38x

ClL2L

mol9,8210

IClgx

Clmol1

IClmol

g 162,4ICl mol2

232


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9. El valor de la constante de equilibrio para la reaccin

H2 (g) + I 2 (g) 2 HI (g) a 533 K es Kc = 85

a. Una muestra de 50 g de HI (g) se calienta en un recipiente de 2 litros a 533 K.

Calcula la composicin de la mezcla en el equilibrio.

M0,196L2,0mol

g 127,9

g50

CHI

2HC 2IC HIC

inicial 0 0 0,196

reaccion 2 x

formado x x

en equilibrio x x 0,196 2x

M0,161C

M101,75CC

101,75x

x

2x)(0,19685

85CC

CK

HI

2IH

2

2

2

IH

2HI

c

22

22

b. Calcular la composicin de la mezcla de reaccin cuando se alcance el equilibrio si

inicialmente existe 1 mol de cada uno de los componentes de la reaccin en una

vasija de 1 L.


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Pg. 8

c2

2

IH

2HI K 1

1

1CC

CQ

22

Por lo tanto la reaccin se desplaza hacia la formacin de productos

2HC 2IC HIC inicial 1 1 1

reaccion x x

formado 2x

en equilibrio 1-x 1-x 1 + 2x

M 46,2C

M 72,0CC

73,0x

x-1

2x)(185

85CC

CK

HI

IH

2

2

IH

2HI

c

22

22

10. A 380 K se mezclan 0,1 mol de H 2S (g) y 0,1 mol de H 2 (g) con exceso de azufre slido en

una vasija de 1 litro, de manera que se alcanza el equilibrio:

H2S (g) S (s) + H 2 (g) K c = 710 2

a. Determine la concentracin de H 2 existente en el equilibrio.

cSH

HK 1

1,01,0

C

CQ

2

2

El equilibrio se desplazar hacia la formacin de reaccionantes

SH 2C 2HC

inicial 0,1 0,1

reaccion x


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Pg. 10

formado x x

en equilibrio 0,014+x x 0,05-2x

M 0497,0C

M 101,38C

M 0,0141C

101,38x

xx0,014

2x)-(0,052,73

2,37CCC

K

HI

4-I

H

4

2

IH

2

HIc

2

2

22

b. Calcule la presin total en el estado inicial y en el equilibrio.

atm4,20K 800K mol

atmL0,082

L

mol2x)-0,05xx(0,014CRTP

atm4,20K 800K mol

atmL0,082

Lmol

0,05)(0,014CRTP

equilibrio

inicial

12. En un recipiente cerrado de 10 litros en el que se ha hecho el vaco se introducen 0,2 moles

de H 2 y 0,2 moles de I 2. Se mantiene la temperatura a 440C alcanzndose el equilibrio:

H2 (g) + I 2 (g) 2 HI (g)

A esa temperatura el K c vale 50.

a. Cul es el valor de K p?

c p

n

c p

K K

0n(RT)K K

b. Cul es la presin total en la cmara?


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Pg. 11

atm 2,34L10

K 713molK Latm

0,082mol0,4Ptotal

c. Cuntos moles de yodo quedan sin reaccionar en el equilibrio?

2HC 2IC HIC

inicial 0,02 0,02 0

reaccion x x

formado 2x

en equilibrio 0,02-x 0,02-x 2x

mol0,3L10L

mol103n

mol0,185L10L

mol1,8510n

M 101,85CC

101,5x

x0,02

(2x)50

50CC

CK

3HI

2I

2-IH

3

2

2

IH

2HI

c

2

22

22

d. Cul es la presin parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio?

itotal parcial PP

atm 0,180,03)mol0,185(0,185

mol0,03atm2,34P

atm 08,10,03)mol0,185(0,185

0,185mol2,34atmPP

HI

IH 22


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Pg. 12

13. La constante de equilibrio de la reaccin N 2O4 (g) 2 NO 2 (g) a 134C vale K p = 66.

Cuando se alcanza el equilibrio en un recipiente de 10 litros la presin es de 10 atm.

a. Calcula el nmero de moles de NO 2 en la mezcla de equilibrio.

98,1407)(0,08266K

(RT)K K

1c

n

c p

gasesdemol3,0K 407

molK Latm

0,082

Latm10 10RTPV

n

22

2

O N

2 NO

c

NOdemol2,6 NOdeM26,0x

x0,3x98,1

CCK

42

2

b. Se perturbar el estado de equilibrio si manteniendo constante la temperatura se

aumenta el volumen que ocupa la mezcla al doble de su valor (a 20 L)? En caso

afirmativo indica en que sentido se producir el desplazamiento.

22

2

O N

2 NOc

NOdemol8,2 NOdeM14,0x

x0,15x

98,1CC

K 42

2

Al aumentar el volumen el equilibrio se desplaza hacia la formacin de NO 2 (donde

hay mayor nmero de moles).

14. A 375 C el SO 2Cl2 se descompone segn la siguiente reaccin:SO 2Cl2 (g) SO 2 (g) + Cl 2 (g)

Se introduce un mol de SO 2Cl2 en un recipiente cerrado de 2 litros en el que previamente se

ha hecho el vaco. Se calienta a 375C y cuando se alcanza el equilibrio se observa que se

ha descompuesto el 25,8% del SO 2Cl2 inicial.


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Pg. 13

a. Calcula el valor de K c.

22ClSOC 2SOC 2ClC

inicial 0,5 0 0

reaccion 0,129

formado 0,129 0,129

en equilibrio 0,5-0,129=0,371 M 0,129 M 0,129 M

0,0450,371

90,1290,12C

CCK

22

22

ClSO

ClSOc

b. Calcula la presin parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio, y a partir

de estas presiones parciales calcula el valor de K p.

atm6,85K 648molK Latm

0,082L

mol0,129CRTPP


0,082L

mol0,371CRTP

22

22

ClSO

ClSO

38,219,7

6,856,85P

PPK 22

22

ClSO

ClSO p

15. A 300 C el pentacloruro de fsforo se descompone parcialmente en tricloruro de fsforo y

cloro segn la siguiente ecuacin:

PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g)

Se introducen 13,35 g de pentacloruro de fsforo en un recipiente cerrado de 2 litros en el

que previamente se ha realizado en vaco. Se calienta a 300 C y cuando se alcanza elequilibrio la presin total de la mezcla de los gases es de 2,84 atm.


La concentracin inicial de PCl 5 es:


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Pg. 14

M0,032L2

208,5

g13,35

C molg

PCl 5

Y la suma de las concentraciones de los gases en el equilibrio:

M0,060K 573

molK Latm

0,082

atm2,84RTP

C

5PClC 3PClC 2ClC

inicial 0,032 0 0

reaccion xformado x x

en equilibrio 0,032-x x x

0,032 x + x + x = 0,060

x = 0,028 M

196,00,0040,028

C

CCK

2

PCl

ClPClc

5

23

b. Calcula la presin parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio, y a partir

de estas presiones calcula el valor de K p.

atm 188,0K 573molK Latm

0,082Lmol

0,004CRTP


0,082L

mol 0,028CRTPP

5

23

PCl

ClPCl

26,90,1881,32

P

PPK

2

PCl

ClPCl p

5

23

16. A 1000C el carbono (s) reacciona con el dixido de carbono segn la siguiente ecuacin:


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Pg. 15

C (s) + CO 2 (g) 2 CO (g)

Se introducen 4,4 g de dixido de carbono (g) y 1,6 g de carbono (s) en un recipiente

cerrado de 1 litro en el que previamente se ha hecho el vaco. Se calienta a 1000C y

cuando se alcanza el equilibrio la presin total en el interior del recipiente es de 13,9

atmsferas.

a. Calcula el valor de K c y la masa de slido en el equilibrio, a 1000C

La concentracin inicial de CO 2 es:

M0,1L1mol

g44

g4,4

C2CO

Y la suma de las concentraciones en el equilibrio:

M 0,133K 1273

molK Latm

0,082

atm13,9RTP

C

2COC COC

inicial 0,1 0

reaccion x

formado 2xen equilibrio 0,1-x 2x

0,1 x + 2x = 0,133

x = 0,033 M

0,0650,067

0,066CC

K 2

CO

2CO

c2

C que queda sin reaccionar:

Cg0,804x

COmol0,067Cgx

COmol1mol

g12Cmol1

22


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1,6 g de C 0,804 g de C gastados = 0,796 g C

b. Calcula la presin parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio y a partir de

esas presiones parciales calcula el valor de K p

6,89atmK 1273molK Latm

0,082L

mol 0,066CRTP

6,99atmK 1273molK Latm

0,082L

mol 0,067CRTP

CO

CO 2

6,796,99

6,89PP

K 2

CO

2CO

p2

17. El xido de nitrgeno (II) reacciona con oxgeno segn la siguiente ecuacin:

2 NO (g) + O 2 (g) 2 NO 2 (g)

Se introducen 12 g de NO (g) y 16 g de O 2 (g) en un recipiente cerrado de 3 litros en el que

previamente se ha hecho el vaco. Se calienta la mezcla a 100C y cuando se alcanza el

equilibrio a dicha temperatura la presin total en el interior del recipiente es de 8,36

atmsferas.


Concentraciones iniciales:

M0,166L3mol

g 32

Og16

C M 0,143L3mol

g 28

NOg12

C

2

O NO 2

Suma de concentraciones finales:

M0,273K 373

molK Latm

0,082

atm8,36RTP

C

NOC 2OC 2 NOC

inicial 0,143 0,166 0


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Pg. 17

reaccion 2x x

formado 2x

en equilibrio 0,143-2x 0,166-x 2x

0,143 - 2x + 0,166 x + 2x = 0,273 M

x = 0,036 M

7,90,130,071

0,072

CC

CK

2

2

O2

NO

2 NO

c2

2

b. Calcula la presin parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio y, a partir

de estas presiones parciales, calcula el valor de K p.


0,082L

mol0,072CRTP


0,082L

mol0,13CRTP


0,082Lmol

0,071CRTP

2

2

NO

O

NO

258,03,982,17

20,2

PP

PK

2

2

O2

NO

2 NO

p2

2

18. En un recipiente de paredes rgidas de 1,0 L se hace el vaco y despus se introduce N 2O4

(g) hasta alcanzar una presin de 1,00 atm a l00C. El N 2O4 se disocia parcialmente segn:

N2O4 (g) 2 NO 2 (g)

Al alcanzarse el equilibrio la presin total es de 1,78 atm a 100 C.

a. Calcule la cantidad inicial de N 2O4

mol0,033

K 373molK Latm

0,082

L1,0atm1,00RTPV

n

b. Calcule las concentraciones de equilibrio de ambos compuestos, expresadas en

mol/litro. Calcule tambin el porcentaje de disociacin del N 2O4 a 100 C.


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Pg. 18

42O NC 2 NOC

Inicial 0,033 0

reaccion x

formado 2x

en equilibrio 0,033 - x 2x

Suma de concentraciones de gases:

M 0,058K 373

molK Latm

0,082

atm1,78RTP

C

0,033 x + 2x = 0,058

x = 0,025 M

M0,05C

M0,008C

2

42

NO

O N

Porcentaje de disociacin:

ndisociaci de %75,8x

0,025100

0,033

c. Calcule K p y K c de la reaccin de disociacin a 100C.

42 O NP

2 NOP

Inicial 1,0 0

reaccion x

formado 2x

en equilibrio 1,0 - x 2x

1,0 x + 2x = 1,78

x = 0,39 atm


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Pg. 19

31,00,008

0,05

C

CK

1,00,61

0,78P

PK

2

O N

2 NO

c

2

O N

2 NO

p

42

2

42

2

19. Para el equilibrio H 2 (g) + CO 2 (g) H2O (g) + CO (g), la K c es 4,40 a 2000 K

a. Calcule la concentracin de cada especie en el equilibrio si inicialmente se han

introducido 1,00 mol de CO 2 y 1,00 mol de H 2, en un recipiente vaco de 5,0 litros, a

2000K

2HC 2COC OH 2C COC

Inicial 0,20 0,20 0 0Reaccion x x

Formado x x

En equilibrio 0,2-x 0,2-x x x

22

COH

COOHc

x0,2

x4,40

CC

CCK

22

2

x = 0,135 M

2HC 2COC OH 2C COC

En equilibrio 0,065 M 0,065 M 0,135 M 0,135 M

20. El pentacloruro de fsforo se disocia segn el equilibrio homogneo en fase gas siguiente:

PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g)

A una temperatura determinada se introducen en un matraz de un litro de capacidad un molde pentacloruro de fsforo y se alcanza el equilibrio cuando se disocia el 35% de la

cantidad de pentacloruro inicial. Si la presin de trabajo resulta ser de 5 atmsferas se desea

saber:

a. La constante del equilibrio en funcin de las concentraciones molares


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Pg. 20

5PClC 3PClC 2ClC

inicial 1,0

reaccion 0,35

formado 0,35 0,35

en equilibrio 0,65 M 0,35 M 0,35 M

0,1880,65

0,350,35C

CCK

5

23

PCl

ClPClc

b. Las presiones parciales de los gases en el momento del equilibrio

atm30,10,35)0,35(0,65

0,35atm5PP

atm2,400,35)0,35(0,65 0,65atm5P

23

5

ClPCl

PCl

c. La constante de equilibrio en funcin de las presiones parciales.

704,02,40

1,301,30P

PPK

5

23

PCl

ClPCl p

21. El CO 2 reacciona rpidamente con el H 2S a altas temperaturas segn la reaccin siguiente:

CO 2 (g) + H 2S (g) COS (g) + H 2O (g)

En una experiencia se colocaron 0,1 mol de CO 2, en una vasija de 2,5 litros, a 327C, y una

cantidad suficiente de H 2S para que la presin total fuese de 10 atm una vez alcanzado el

equilibrio. En la mezcla que se obtiene una vez alcanzado el equilibrio existan 0,01 moles

de agua. Determine:

a. El nmero de moles de cada una de las especies en el equilibrio.

2COC SH 2C COSC OH 2C

inicial 0,04 Ci 0 0

reaccion 0,004 0,004


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Pg. 21

formado 0,004 0,004

en equilibrio 0,04-0,004 Ci-0,004 0,004 M 0,004 M

Suma de concentraciones en equilibrio:

M 0,20K 600

molK Latm

0,082

atm10RTP

C

0,04 - 0,004 + Ci - 0,004 + 0,004 + 0,004= 0,20

Ci = 0,16 M

2COC SH 2C COSC OH 2C

en equilibrio 0,036 M 0,156 M 0,004 M 0,004 M

b. El valor de K c

285,00,1560,0360,0040,004

CC

CCK

SHCO

OHCOSc

22

2

c. El valor de K p.

0,285600)20,285(0,08(RT)K K 0n

c p

22. La obtencin de un halgeno en el laboratorio puede realizarse tratando un hidrcido con

un oxidante Para el caso del cloro la reaccin viene dada por el equilibrio;

4 HCl (g) + O 2(g) 2 H 2O (g) + 2 Cl 2 (g)

Si en un recipiente de 2,5 litros se introducen 0,075 moles de cloruro de hidrgeno y la

mitad de esa cantidad de oxgeno, se alcanza el equilibrio cuando se forman 0,01 moles de

cloro e igual cantidad de agua. Calcule el valor de la constante de equilibrio

HClC 2OC OH 2C 2ClC

inicial 0,03 0,015 0 0



22/30


Pg. 22

formado 0,004 0,004

en equilibrio (0,03-0,004) M (0,015-0,004) M 0,004 M 0,004 M

0,0510,0110,026

0,0040,004CC

CCK 4

22

O4

HCl

2

Cl

2

OHc2

22

23. La constante K p correspondiente al equilibrio

CO (g) + H 2O CO 2 (g) + H 2 (g)

vale 9 a la temperatura de 690 K. Si inicialmente se introducen en un reactor, de 15 litros de

volumen, 0,3 mol de CO y 0,3 mol de H 2O, calcule:

a. Las concentraciones de cada una de las especies (CO, H 2O, CO 2 y H 2) una vez el

sistema alcance el equilibrio.

COC OH 2C 2COC 2HC

inicial 0,02 0,02 0 0

reaccion x x

formado x x

en equilibrio 0,02 - x 0,02 - x x x

Como n = 0 Kp = Kc = 9

2

2

OHCO

HCOc

x)(0,02

x9

CC

CCK

2

22

x = 0,015 M

COC OH 2C 2COC 2HC


b. La presin en el interior del recipiente tras alcanzarse el equilibrio.


23/30


Pg. 23


0,082L

mol0,015)0,0150,005(0,005CRTP

24. La formacin del SO 3 a partir de SO 2 y O 2 es una etapa intermedia en la sntesis industrial

del cido sulfrico:

SO 2 (g) + O 2 (g) SO 3 (g)

Se introducen 128 g de SO 2 y 64 g de O 2 en un recipiente cerrado de 2 litros en el que

previamente se ha hecho el vaco. Se calienta a 830 C y tras alcanzar el equilibrio se

observa que ha reaccionado el 80 % del SO 2 inicial.

a. Calcula la composicin (en moles) de la mezcla en el equilibrio y el valor de K c.

Concentraciones iniciales

M1L2mol

g 32

g64

C M1L2mol

g 64

g128

C22 OSO

2SOC 2OC 3SOC

inicial 1,0 1,0 0reaccion 0,8 0,4

formado 0,8


b. Calcula la presin parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio y, a partir

de esas presiones parciales, calcula el valor de K p


0,082L

mol 0,8CRTP


0,082L

mol 0,6CRTP


0,082Lmol

0,2CRTP

3

2

2

SO

O

SO


24/30


Pg. 24

0,54354,318,1

72,4

PP

PK

22

3

OSO

SO p

25. En el proceso Deacon el cloro (g) se obtiene segn el equilibrio:

4 HCl (g) + O 2 (g) 2 Cl 2 (g) + 2 H 2O (g)

Se introducen 3,65 gramos de HCl (g) y 3,20 gramos de O 2 (g) en un recipiente cerrado de

10 litros en el que previamente se ha hecho el vaco. Se calienta la mezcla a 390C y

cuando se ha alcanzado el equilibrio a esta temperatura, se observa la formacin de 2,84

gramos de Cl 2 (g).

a. Calcule el valor de K c.

HClC 2OC OH 2C 2ClC

inicial 0,01 0,01 0 0


formado 0,004 0,004

en equilibrio (0,01-0,004) M (0,01-0,004) M 0,004 M 0,004 M

9,320,0060,006

0,0040,004

CC

CCK

4

22

O4

HCl

2Cl

2OH

c

2

22

b. Calcule la presin parcial de cada componente en la mezcla de equilibrio y, a partir

de esas presiones parciales, calcule el valor de K p.


0,082L

mol004,0CRTPP


0,082L

mol006,0CRTPP

22

2

ClOH

OHCl

60,00,330,33

0,220,22

PP

PPK

4

22

O4

HCl

2Cl

2OH

p2

22

26. La constante de equilibrio K c es de 0,16 a 550 C para la siguiente reaccin:

CO 2 (g) + H 2 (g) CO (g) + H 2O (g)


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Pg. 25

En un recipiente de 5,00 litros se introducen 11 gramos de dixido de Carbono, 0,5 gramos

de Hidrgeno y se calienta a 550C. Calcula la composicin de la mezcla de gases en el

equilibrio.

2COC 2HC COC OH 2C

inicial 0,05 0,05 0 0

reaccion x x

formado x x

en equilibrio 0,05-x 0,05-x x x

2

2

HCO

OHCOc

x)(0,05

x0,16

CC

CCK

22

2

x = 0,014 M

2COC 2HC COC OH 2C


27. A 400C, el NaHCO 3 se descompone parcialmente segn la siguiente ecuacin:

2 NaHCO 3 (s) Na2CO 3 (s) + CO 2 (g) + H 2O (g)

Se introduce una cierta cantidad de NaHCO 3 (s) en un recipiente cerrado de 2 litros, en el

cual previamente se ha hecho el vaco; se calienta a 400C y cuando se llega al equilibrio a

la citada temperatura, se observa que la presin en el interior del recipiente es de 0,962 atm.

a. Calcula el valor de K p y K c

atm 0,4812

atm 0,962PP OHCO 22

0,2310,481PPK 2OHCO p 22

52n pc 10 7,58673)(0,0820,231(RT)K K

b. Calcula la masa de NaHCO 3 (s) que se habr descompuesto.


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Pg. 26

mol 0,0083K 673

molK Latm

0,082

L2atm0,231RTPV

n2CO

23

2

3

COmol0,0083 NaHCOgx

COmol1 mol

g 84 NaHCOmol1

x = 0,70 g NaHCO 3

28. En un recipiente de 200 mL de capacidad y mantenido a 400 C se introducen 2,56 gramos

de yoduro de hidrgeno alcanzndose el equilibrio siguiente:

2 HI (g) H2 (g) + I 2 (g)

La constante de equilibrio en esas condiciones vale K p = 0,16. Se desea saber:

a. El valor de K c para este equilibrio.

Kc = Kp porque n = 0

b. La concentracin de cada uno de los componentes en el equilibrio.

HIC 2HC 2IC

inicial 0,1 0 0

reaccion 2x

formado x x

en equilibrio 0,1 2x x x

2

2

2HI

IHc

2x)(0,1

x0,16

C

CCK 22

x = 0,012 M

HIC 2HC 2IC


c. La presin total en el equilibrio.


27/30


Pg. 27

atm 41K 500molK Latm

0,082L

mol 0,12)0,12(0,76CRTP

29. El yodo reacciona con el hidrgeno segn la siguiente ecuacin:

I2 (g) + H 2 (g) 2 HI (g)

El anlisis de una mezcla gaseosa de I 2 (g), H 2 (g), HI (g), contenida en un recipiente de 1 L

a 227C, donde se ha alcanzado el equilibrio, dio el siguiente resultado: 2,21.10 3 mol de HI;

1,46.10 3 mol de I 2; y 2,09.10 3 mol de H 2.

a. Cul es la presin de cada uno de los gases en el equilibrio a 227C, y la presin

total en el interior del recipiente?

atm0,086L1,0

K 500mol.K Latm

0,082mol2,0910

VnRT

P

atm0,060L1,0

K 500mol.K Latm

0,082mol1,4610

VnRT

P

atm0,091L1,0

K 500mol.K Latm

0,082mol2,2110

VnRT

P

3

H

3

I

3

HI

2

2

b. Escriba la expresin de la constante de equilibrio K p para la reaccin indicada y

calcule su valor numrico.

1,600,0600,086

0,091PP

PK

2

IH

2HI

p22

c. En el mismo recipiente, despus de hecho el vaco, se introducen 0,10 mol de I 2 y

0,10 mol de HI y se mantiene a 227 C. Calcule la concentracin de cada uno de los

componentes de la mezcla cuando se alcance el equilibrio.

2IC 2HC HIC


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Pg. 28

inicial 0,1 0,1

reaccion 2 x

formado x x

en equilibrio 0,1 + x x 0,1 2x

Kp = Kc = 1,60 porque n = 0

1,60x)x(0,1

2x)(0,1CC

CK

2

IH

2HI

c22

x = 0,022 M

2IC 2HC HIC


30. La formamida, HCONH 2, es un compuesto orgnico de gran importancia en la obtencin de

frmacos y fertilizantes agrcolas. A altas temperaturas, la formamida se descompone en

amoniaco y monxido de carbono de acuerdo al equilibrio:

HCONH 2 (g) NH 3 (g) + CO (g) K c = 4,84 a 400 K

En un recipiente de almacenamiento industrial de 200 L (en el que previamente se ha hecho

el vaco) mantenido a una temperatura de 400 K se aade formamida hasta que la presin

inicial es de 1,45 atm. Calcule:

a. Las concentraciones de formamida, amoniaco y monxido de carbono que contiene el

recipiente una vez se alcance el equilibrio.

Concentracin inicial de formamida:

M0,044K 400

molK Latm

0,082

atm1,45RTP

C

2HCONHC 3 NHC COC

inicial 0,044 0 0

reaccion x

formado x x

en equilibrio 0,044 -x x x


29/30


Pg. 29

x0,044x

4,84C

CCK

2

HCONH

CO NHc

2

3

x = 0,0436 M

2HCONHC 3 NHC COC

en equilibrio 4 10 - M 0,0436 M 0,0436 M

b. El porcentaje de disociacin de la formamida en esas condiciones (porcentaje de de

reactivo disociado en el equilibrio).

x0436,0

1000,044

x = 99 %

31. A 427C, el cloruro amnico, NH 4Cl, se descompone parcialmente segn la ecuacin:

NH 4Cl (s) NH 3 (g) + HCl (g)

Se introduce una cierta cantidad de NH 4Cl (s) en un recipiente cerrado de 5 litros en el que

previamente se ha hecho el vaco; se calienta a 427 C y, cuando se alcanza el equilibrio a

la citada temperatura, se observa que la presin en el interior del recipiente es de 6 atm.

a. Calcule el valor de K p y K c

atm 32atm6

PP HCl NH 3

933PPK HCl NH p 3

32n pc 102,7700)(0,0829(RT)K K

b. Calcule la masa de NH 4Cl que se habr descompuesto

M0,052K 700

molK Latm

0,082

atm3RTP

C HCl


30/30


HClL5L

mol 0,052

Cl NHgxHClmol1

molg

53,5Cl NHmol14

4

x =13,91 g NH 4Cl

32. Cuando el xido de mercurio slido, HgO (s), se calienta en un recipiente cerrado en el que

se ha hecho el vaco, se disocia reversiblemente en vapor de mercurio y oxgeno de

acuerdo con el equilibrio:

2 HgO (s) 2 Hg (g) + O 2 (g)

Si tras alcanzar el equilibrio, la presin total fue de 0,184 atm a 380 C, calcule:

a. Las presiones parciales de cada uno de los componentes gaseosos

atm0,061atm0,18431

P

atm0,123atm0,184 32

HgP

2O

b. Las concentraciones molares de los mismos.

M 0,0011K 653

molK Latm

0,082

atm0,061RTP

C

M 0,0023

K 653molK Latm

0,082

atm0,123RTP

C

2O

Hg

c. El valor de las constantes de equilibrio K c y K p

42O

2Hg p

92O

2Hgc

109,20,0610,123PPK

105,80,00110,0023CCK

2

2

01equilibrio quimico

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