En este ejercicio determinaremos el valor de la constante de equilibrio de una misma reacción química, el equilibrio químico de descomposición del NOCl en NO y Cl2, pero ajustada de distinta forma. Así, veremos que el valor de constante de equilibrio, Kc, depende del modo en que ajustemos la reacción, es decir, de los coeficientes estequiométricos.
Calcularemos, en el primer apartado, las concentraciones en el equilibrio. En el apartado b, calcularemos la constante de equilibrio, Kc, para la reacción NOCl = 1/2Cl2 + NO, y en el apartado c, calcularemos la constante de equilibrio, Kc’, para la reacción 2NOCl = Cl2 + 2NO.
El enunciado completo es:
En un recipiente de 2 dm3, a 25ºC, se introducen inicialmente 0,0429 moles de NOCl (g) y 0,01 moles de Cl2 (g). Se calienta el sistema hasta una tempeartura t, y evoluciona hasta alcanzar un estado de equilibrio según la reacción:
NOCl(g) <–> 1/2 Cl2(g) + NO(g)
En el equilibrio, se analiza el sistema y se determina que se tienen 0,0312 moles de NOCl(g). Calcula:
a) La cantidad de Cl2(g) y NO(g) en el equilibrio.
b) La constante de equilibrio, Kc, a la temperatura a la cual se hace la experiencia.
c) La constante de equilibrio, Kc’, a la temperatura t, para la reacción:
2NOCl (g) <–> Cl2(g) + 2NO(g)
Category: Ejercicios Equilibrio Químicoy Vídeos Equilibrio Químico.
Muchas gracias por estos vídeos, me voy a presentar a selectividad y la verdad que ayudan mucho.
Pdt: no me cuadran los valores de la ecuación de segundo grado, me da negativa la raiz cuadrada.
Iván, 8 Mess Antes
¡Hola Iván! Bienvenido
¿Es posible que hayas dejado el comentario en el vídeo erróneo? Porque en éste en concreto no resolvemos ninguna ecuación de segundo grado.
Un saludo,
Carmen
QuimiTube, 8 Mess Antes
huy si perdón! Era del ejercicio 4
eso me pasa por verlos todos y salteados jeje gracias por el aviso
Iván, 8 Mess Antes
Hola, antes que nada me gustaría darte la enhorabuena por esta página, me parece espectacular. Me ha ayudado muchísimo a aprender a hacer los problemas de química. Si tuvieras un momento, me gustaría que le echaras un vistazo a un ejercicio resuelto de la PAU de Canarias, que me parece que tiene un error. El enunciado es el siguiente:
En un recipiente de un litro se introducen 1.2 10-3 moles de bromuro de hidrógeno (HBr) gaseoso y secalientan hasta 500 K. Para la reacción de disociación del bromuro de hidrógeno en hidrógeno (H2) ybromo (Br2), cuya constante de equilibrio, Kc= 7.7•10-11, determine:
a) El grado de disociación.
b) Las concentraciones de bromuro de hidrógeno y de bromo molecular en el equilibrio.
En la corrección, se ajusta la reacción así:
HBr 1/2 Br2 + 1/2 H2
Las concentraciones en el equilibrio son:
HBr: 0,0012 – x
Br2: x/2
H2: x/2
Al calcular la constante de equilibrio, Kc, en el numerador se multiplican los productos, ambos elevados a un medio, y en el denominador se coloca el HBr, es decir:
Kc = [Br2]^(1/2)[H2]^(1/2) / [HBr]
Mi duda es la siguiente: En la corrección, al sustituir por los valores anteriores, las concentraciones de los productos (1/2) no aparecen elevadas, sino que pasan a:
Kc = (x/2)(x/2) / (0,0012 – x) = x^2/4 / (0,0012 – x)
¿Es este procedimiento correcto o se han olvidado de elevar los productos a 1/2?
Por si puedes verlo, el archivo se encuentra en el siguiente enlace, y es el ejercicio 4 de la opción A del archivo “Examen de Química. Fase Específica _Junio 2010_”
http://www.gobcan.es/educacion/General/pwv/DocsUp/4559_SOLUCIONARIOS_PAU_QUIMICA_2010.7Z
Espero que puedas echarle un vistazo,
Saludos cordiales,
Isaac.
Isaacajl, 3 Mess Antes
Hola Isaac, bienvenido. Yo también pienso que se han equivocado en el enunciado, faltarían sin dudas los exponentes 1/2 para que la ecuación fuese correcta, como de hecho te ponen en la expresión de Kc antes de sustituir por x/2. Imagino que en la corrección del examen debieron corregirlo correctamente, esto será un error posterior en el pdf de resolución.
Un saludo grande,
Carmen
QuimiTube, 2 Mess Antes
Muchas gracias Carmen. Me gustaría saber si puedo hacerlo también de este otro modo, con el grado de disociación:
HBr 1/2 Br2 + 1/2 H2
Las concentraciones en el equilibrio serían:
HBr: 0,0012 (1 – α)
Br2: 0,0012 α
H2: 0,0012 α
Duda 1: ¿Cómo las concentraciones son de ½ mol, debo multiplicar “0,0012 α” por ½?
Duda 2: ¿Al tratarse de concentraciones y solo disponer del número de moles, debo dividirlas entre un volumen “V”?
Duda 3: ¿La solución del ejercicio es la misma si ajusto la reacción de manera diferente? Es decir, 2HBr Br2 + H2
Isaacajl, 2 Mess Antes
Duda 1: No hay ningún problema con realizar el ejercicio con alfa, siempre que lo pongas como tú has indicado, (1-a). La única diferencia es que alfa corresponde al valor disociado por 1 mol, mientras que x son los moles disociados totales, no relativos.
Duda 2: Sí, deberías dividir por V, pero al ser 1 litro te quedará todo igual.
Duda 3: El valor de la constante de equilibrio cambia si ajustas la reacción de forma distinta, de modo que no, no obtendrías el mismo resultado, aunque lo más probable es que te lo pusieran bien. De hecho, por parte de los examinadores, lo más correcto sería indicar en el enunciado a qué ajuste de la reacción corresponde el valor de Kc que te dan. No obstante, si no te lo indican, como es el caso, yo te recomiendo que ajustes para 1 mol de reactivos, como aquí, HBr –> 1/2H2 + 1/2Br2.
Quimitube, 2 Mess Antes
Si continúo el ejercicio a partir de Kc:
Kc = [Br2]^(1/2)[H2]^(1/2) / [HBr] = (0,0012 α) ^(1/2) (0,0012 α) ^(1/2) / 0,0012 (1 – α)
Simplificando, obtenemos que:
Kc = α / (1 – α) = 7.7 * 10^(-11)
Operando:
α = 7.7 * 10^(-11) – 7.7 * 10^(-11) α
α + 7.7 * 10^(-11) α = 7.7 * 10^(-11)
Como 7.7 * 10^(-11) es muy pequeño comparado con 1, podemos decir que:
α = 7.7 * 10^(-11)
Duda 4: ¿Es posible que el valor de Kc sea igual al valor de α?
Quizá me haya equivocado al realizar el cálculo.
Isaacajl, 2 Mess Antes
Lo siento, he tenido un error al operar, el ejercicio quedaría de la siguiente manera:
Si continúo el ejercicio a partir de Kc:
Kc = [Br2]^(1/2)[H2]^(1/2) / [HBr] = (0,0012 α) ^(1/2) (0,0012 α) ^(1/2) / 0,0012 (1 – α) = 0,0012^2 α^2 / 0,0012 (1 – α)
Simplificando, obtenemos que:
Kc = 0,0012 α^2 / (1 – α) = 7.7 * 10^(-11)
Operando:
0,0012 α^2 = 7.7 * 10^(-11) – 7.7 * 10^(-11) α
0,0012 α^2 + 7.7 * 10^(-11) α – 7.7 * 10^(-11)
Utilizando la ecuación de segundo grado:
α = – 7.7 * 10^(-11) ± [ (7.7 * 10^(-11))^2 – 4 * 0,0012 * –7.7 * 10^(-11)]^(1/2) / 2 * 0,0012 = – 7.7 * 10^(-11) ± 6,079 * 10^(-7) / 0,0024
Obtenemos dos valores para α:
α = 2,5 * 10^(-4)
α = -2,5 * 10^(-4)
Descartamos el valor negativo, por lo que α = 2,5 * 10^(-4)
¿Es posible que sea este el resultado?
Isaacajl, 2 Mess Antes
¡Hola! Me parece que tienes un error durante el desarrollo, ya que cuando tú tienes 0,0012a^(1/2)·0,0012a^(1/2) te queda simplemente 0,0012a, y después el 0,0012 se simplifica con el 0,0012 del denominador, de forma que te queda que Kc = a / (1-a)
QuimiTube, 2 Mess Antes
¿Entonces sería así?
Kc = α / (1 – α) = 7.7 * 10^(-11)
Operando:
α = 7.7 * 10^(-11) – 7.7 * 10^(-11) α
α + 7.7 * 10^(-11) α = 7.7 * 10^(-11)
Como 7.7 * 10^(-11) es muy pequeño comparado con 1, podemos decir que:
α = 7.7 * 10^(-11)
¿Es posible que el valor de Kc sea igual al valor de α?
Isaacajl, 2 Mess Antes
¡Hola! Sí, es posible que te dé el mismo valor, creo que ahora la resolución es correcta. Ten en cuenta que cuanto más pequeña es la constante de un equilibrio menos desplazado se halla este hacia productos (porque los productos están en el numerador, y si la concentración de estos es muy pequeña, también será pequeña la constante). Por eso, si tienes una constante del orden de 10^(-11) como es el caso, que es pequeñísima, es lógico que tu compuesto esté muy muy poco disociado. Un saludo grande.
QuimiTube, 2 Mess Antes
¡Buenas! Para la reacción:
2HCl — H2 + Cl2
Con una concentración de 0,082, ¿cuál de estas formas de escribir el equilibrio es correcta?
A) [Así es como pensaba que había que hacerlo]
HCl: 0,082 (1 – α)
H2: 0,082 α
Cl2: 0,082 α
B) [Así es como aparece en una corrección]
HCl: 0,082 (1 – α)
H2: 0,082 α/2
Cl2: 0,082 α/2
Isaacajl, 2 Mess Antes
La Kc da 10,96 puso mal la concentracion de Cloro ,cuidao con eso ahi
Eliam, 2 Mess Antes
es 5,85E-3 la concentracion de cloro no lleva el uno alante! Mis Respetos
Eliam, 2 Mess Antes
o me equivoco yo jejejeje
Eliam, 2 Mess Antes
Hola Eliam, ¿al final te quedó claro el ejercicio?
QuimiTube, 2 Mess Antes
¡Hola! Una dudilla, ¿al calcular K’c no habría que calcular de nuevo los moles que reaccionan y los que hay en el equilibrio? Porque al cambiar la estequiometria de la ecuacion cambiarian ellos también, ¿no?
Elena, 2 Mess Antes
¡Hola! No, porque el sistema es ajeno a cómo ajustemos nosotros la reacción, a él le da igual jejeje. Es un sistema con 0,0429 moles de NOCl en un recipiente que nosotros podemos estudiar ajustando de dos modos distintos, pero el sistema debe seguir siendo el mismo si no estamos interaccionando químicamente con él para modificarlo. Espero que se comprenda. Un saludo grande.
QuimiTube, 2 Mess Antes
Hola estara bien si en el examen dejo K sin magnitudes? y en la selectividad tambien es aceptable??
Dayana, 1 Mes Antes
¡Hola! Sí, está aceptado ponerla sin unidades, porque las unidades de la constante de equilibrio dependen de la reacción y de su ajuste y van cambiando.
QuimiTube, 1 Mes Antes