El valor de πΎπΆ para la reacciΓ³n: 2π»πΌ(π) β π»2 (π) + πΌ2 (π), es 3.3π₯10β4 a 300 Β°C, calcΓΊlese el nΓΊmero de gramos de HI for
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El valor de πΎπΆ para la reacciΓ³n: 2π»πΌ(π) β π»2 (π) + πΌ2 (π), es 3.3π₯10β4 a 300 Β°C, calcΓΊlese el nΓΊmero de gramos de HI formado, cuando al colocar en un matraz de doce litros 1 mol de π»2 , 1 mol de vapor de yodo y 0.001 moles de HI, se deja que alcance el equilibrio la mezcla gaseosa a la temperatura indicada. π = 300 Β°πΆ
2π»πΌ(π) β π»2(π) + πΌ2(π)
Moles iniciales:
0.001
1
1
0.001+2x
1-x
1-x
Moles en equilibrio:
πΎπ =
πΆπ»2 . πΆπΌ2 (πΆπ»πΌ )2 β2
3.3π₯10
(πΆ = πππππ βπ£πππ’πππ ππ πππ‘πππ )
1βπ₯ 1βπ₯ 2 ( )( ) 2ππ‘ = (1 β π₯) = 2ππ‘ (0.001 + 2π₯)2 0.001 + 2π₯ 2 ( ) 2ππ‘
2 1βπ₯ 1βπ₯ 3.3π₯10β2 = ( ) βΉ β3.3π₯10β2 = 0.001 + 2π₯ 0.001 + 2π₯
0.182(0.001 + 2π₯) = 1 β π₯ β 1.84π₯10β4 + 0.364π₯ = 1 β π₯ 1.364π₯ = 1 β 1.84π₯10β4 β π₯ =
0.99982 1.3633
π₯ = 0.73 πππππ πΊπππππ ππ π»πΌ ππππππππ : 2π₯ = 2 π₯ 0.73 π₯ 127.9 π = 187 ππ
Si a 400 Β°C en una vasija de un litro y en presencia de un catalizador, 3 moles de π»2 y 1 mol de π2 alcanzan el equilibrio formando 0.0385 moles de ππ»3 calcularπΎπΆ para la reacciΓ³n.
π2 (π) + 3π»2 (π) β 2ππ»3 (π) π = 400Β°πΆ
π2 (π) + 3π»2 (π) β 2ππ»3 (π)
π = 1 ππ‘
1βπ₯
3 β 3π₯
2π₯ = 0.0385
Moles en equilibrio:
2π₯
πππππ ππ πππ’ππππππ
π₯ = 0.0193
ππ»3 = 0.0385 π2 = 1 β 0.0193 = 0.981 π»2 = 3 β 3(0.0193) = 2.942 πΎπΆ =
(0.0385)2 2 β πΎπΆ = 5.92π₯10β5 ππ‘ βπππ 3 0.981π₯2.942
En la reacciΓ³n entre el Γ‘cido acΓ©tico y el etanol, en mezcla liquida a 100 Β°C por varias horas, calcular los moles de los componentes del sistema de esterificaciΓ³n en el equilibrio, cuando la mezcla inicial consiste de 2 moles de Γ‘cido, 2 moles de etanol y 5 moles de agua. π = 100Β°πΆ
πΆπ»3 β πΆπππ» + πΆ2 π»5 ππ» β πΆπ»3 β πΆππ β πΆ2 π»5 + π»2 π
πΎπΆ = 4
2
2
0
5
2βπ₯
2βπ₯
π₯
5+π₯
πΎπΆ =
(π₯)(5 + π₯) 5π₯ + π₯ 2 β 4 = (2 + π₯)2 4 β 4π₯ + π₯ 2
4(4 β 4π₯ + π₯ 2 ) = 5π₯ + π₯ 2 β 3π₯ 2 β 11π₯ + 16 = 0
π
ππ πππ£πππππ ππ πππ’πππΓ³π:
π₯ | = 0.87
πππππππ ππ ππππππ π£ππππ
π₯ | = 0.87 (ππ π πππ’πππ π£ππππ ππ ππΓ³ππππ)
πππππ ππ πππ’πππππππ:
π₯ || = 6.13
π΄π. π΄ππΓ©π‘πππ β¦ β¦ β¦ β¦ 2 β 0.87 = 1.13 πππππ π΄πππβππ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ .2 β 0.87 = 1.13 πππππ πΈπ π‘ππ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ .0.87 = 0.87 πππππ π΄ππ’π β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ β¦ .5 + 0.87 = 5.87 πππππ
La constante de ionizaciΓ³n del HCN es de 4.93π₯10β10, a 25 Β°C. Calcular el porcentaje de hidrΓ³lisis de una soluciΓ³n acuosa 0.10 M de KCN.
πΆ = 0.1π πΎπΆπ
πΎπΆπ β πΎ + + πΆπ β
πΎπ(π»πΆπ) = 4.93π₯10β10
0.1 π
0.1π 0.1π
πΆπ β + π»2 π β πΆππ» + ππ» β
π = 25 Β°πΆ
0.1 β π
π
π
2
πΎβ = π β0.1 β π β¦ β¦ β¦ (π) ππππ: πΎβ =
πΎπ€ 1π₯10β14 = = 2π₯10β5 πΎπ 4.93π₯10β10
π
ππππππ§ππππ ππ (π): 2π₯10
β5
π2 = 0.1 β π
π π πππ ππππππππ
π = β2 π₯ 10β5 π₯ 0.1 π = 1.41π₯10β3 πππππ %β =
1.4π₯10β3 πππππ βΆ %β = 0.014π₯100 = 1.4% 0.1 πππππ πππππππππ
Para la reacciΓ³n πΆπ’ππ4 . 3π»2 π(π ) β πΆπ’ππ4 (π ) + 3π»2 π(π), πΎπ = 10β6 ππ‘π3 π 25 Β°πΆ. Calcular: a) La presiΓ³n parcial del agua; b) Los moles de vapor de agua en el equilibrio, si el volumen del frasco es de 20 litros; c) El nΓΊmero total de moles de vapor de agua que se necesitan al comienzo de modo de procedimiento la reacciΓ³n de derecha a izquierda, se pueden convertir 0.05 moles de sulfato de cobre anhΓdrido en el trihidrato. πΎπ = 10β6 ππ‘π3
πΆπ’ππ4 . 3π»2 π(π ) β πΆπ’ππ4 (π ) + 3π»2 π(π),
πΎπ = ππ»2 π 3
π) ππππ πΓ³π πππππππ πππ πππ’π:
3
ππ»2 π = 3βπΎπ = β1π₯10β6 ππ‘π3 ππ»2 π = 0.01 = 1π₯10β2 ππ‘π
π) πππππ ππ π£ππππ ππ πππ’π:
π=
ππ π
π
π = 20 ππ‘
π = 0.001 ππ‘π π₯ 20 ππ‘ 0.0821
ππ‘. ππ‘π π₯ 298 Β°πΎ πππ β Β°πΎ
π = 8.2 π₯ 10β3 πππππ ππ πππ’π
π) πππππ ππ π£ππππ ππ πππ’π πππππ πππππ ππππ ππ’π 0.05 πππππ ππ ππ4 πΆπ’ π ππ4 πΆπ’. 3π»2 π πΆπ’ππ4 . 3π»2 π β πΆπ’ππ4 (π ) + 3π»2 π(π) π β 0.005
π β 3(0.05
πππππ ππ π£ππππ ππ πππ’π ππ πππ’πππππππ = π β 0.15 = 8.2π₯10β3 πππππ π = 0.158
En la reacciΓ³n: πΉπ(π ) + πΆπ2 (π) β πΉππ(π ) + πΆπ(π), se encontrΓ³ que la presiΓ³n parcial del πΆπ2 era de 0.740 atm y la CO de 1.34 atm, cuando se alcanzΓ³ el equilibrio a 800 Β°C. Calcular las presiones de los gases del sistema cuando se deja llevar el equilibrio FeΒ·πΆπ2 a una presiΓ³n total de 0.500 atm, a la misma temperatura. ππΆπ2 = 0.74 ππ‘π ππΆπ = 1.34 ππ‘π π = 800 Β°πΆ
πΉπ(π ) + πΆπ2 (π) β πΉππ(π ) + πΆπ(π) πΎπ =
ππ = 0.52 ππ‘π
ππΆπ 1.34 = β πΎπ = 1.81 ππΆπ2 0.74
a) Calculo de las P parciales cuando el equilibrio πΉπ β πΆπ2 a una ππππ‘ππ = 0.5 ππ‘π πππ ππ ππππ π‘πππ‘π ππ πππ’πππππππ 1.81 = πππππππ ππππππ :
ππΆπ ππΆπ β ππΆπ2 = β¦ β¦ β¦ (π) ππΆπ2 1.81
ππΆπ + ππΆπ2 = 0.5 ππ‘π β¦ β¦ β¦ (π) ππΆπ + 0.55ππΆπ = 0.5
1.552ππΆπ = 0.5 β ππΆπ = 0.5β1.552 β ππΆπ = 0.322 ππ‘π ππΆπ2 = ππππ‘ππ β ππΆπ = 0.5 β 0.322 β ππΆπ2 = 0.178 ππ‘π
Calcular a 25 Β°C lo siguiente: a) La concentraciΓ³n del ion π΄π+ en una solucion acuosa saturada de bromuro de plata, para el cual πΎππ = 5.3π₯10β13. b) La concentraciΓ³n del ion π΄π+ , cuando suciencte NaBr se ha agragado a soluciΓ³n anterior, para hacer [π΅π β ] = 0.10 π. c) La concentraciΓ³n del ion π΅π β , cuando se ha agregado suficiente π΄πππ3 a la primera soluciΓ³n para hacer [π΄π+ ] = 0.001 π.
a) πΆππππππ‘ππππΓ³π ππ π΄π+ (ππππ’ππΓ³π π ππ‘π’ππππ ππ π΅ππ΄π)
πΎππ = 5.3π₯10β3
π΄ππ΅π β π΄π+ + π΅π β [π΄π+ ] β [π΅π β ] = π πΎππ = [π΄π+ ][π΅π β ] = (π)(π) 5.3π₯10β3 = π 2 β
β
πΎππ = π 2
π = β5.3π₯10β13
π = [π΄π+ ] = 7.28π₯10β7
b) πΆππππππ‘ππππΓ³π ππ π΄π+ (ππ’ππππ [π΅π β ] = 0.1) πΎππ = [π΄π+ ][π΅π β ] [π΄π+ ] =
5.3π₯10β13 0.1
5.3π₯10β13 = [π΄π+ ][0.1]
β β
[π΄π+ ] = 5.3π₯10β12 π
c) πΆππππππ‘ππππΓ³π ππ π΅π β (ππ’ππππ [π΄π+ ] = 0.001π) [π΅π β ] =
β13 πΎππ β[π΄π+ ] = 5.3π₯10 β0.001
[π΅π β ] = 5.3π₯10β10 π
GastΓ‘ndose 0.5 moles de nitrΓ³geno a 1 atm y 1.5 moles de hidrΓ³geno a 5 atm, y estando ambos gases a la temperatura de 25 Β°C, se obtuvo 1 mol de amoniaco a 0.10 atm y 25 Β°C. Calcular βG. -
Se trata de calcular la energΓa libre molar del ππ»3 en un estado arbitrario, con ayuda del modelo 178: βπΊ = π
π ln
-
ππ πΎπ
Β° PASO 1: Calculamos πΎπ con el valor de la energΓa libre estΓ‘ndar (βπΊ298Β°πΎ ) del amoniaco, es decir a 25 Β°C y 1 am de presiΓ³n, con ayuda de la tabla 10.5
1β π + 3β π» 2 2 2 2 0
β
ππ»3
0
β 3.98
Β° βπΊ298Β°πΎ = β3.98 β 0 = β3.98 ππππβπππ
Β°
βπΊ = βπ
π ln πΎπ
β
ln πΎπ = 6.72 -
(β3.980 πππβπππ ) βπΊ ln πΎπ = β =β π
π 1.987π₯298Β°πΎ πΎπ = π 6.72
β
β
πΎπ = 828.8
PASO 2: Calculo del cociente arbitrario de reacciΓ³n en funciΓ³n delas presiones en atmosferas (ππ ) 1β π (π) + 3β π» (π) β 2 2 2 2 1 ππ‘π ππ =
ππ»3 (π)
5ππ‘π
πππ»3 3β 1β ππ2 2 π₯ππ»2 2
=
0.1 ππ‘π
0.1 3 1 1 β2 5 β2
=
0.1 1π₯11.18
ππ = 8.9π₯10β3 -
π
PASO 3: Reemplazo de valor es en la ecuaciΓ³n 78: βπΊ = π
π ln πΎπ π
βπΊ = 1.99π₯2.98 ln
8.9π₯10β3 = 593 ln 1.07π₯10β5 828.8
βπΊ = β6784 πππ
β
βπΊ = β6.78 ππππ
La entalpia de formaciΓ³n de 1 mol de HCL(g) es de β 22.06 kcal a 25 Β°C. Determinar la constante de equilibrio de la reacciΓ³n gaseosa: 2π»πΆπ(π) β π»2 (π) + πΆπ2 (π), a 25 Β°C, utilizando ademΓ‘s los datos de la Tabla de EntropΓas. πΒ° ππ πππβπππ β Β°πΎ
- Incremento entrΓ³pico.
π»2(π) = 31.21
βπΒ° = (31.21 + 53.29) β 2(44.62)
πΆπ2(π) = 53.29 Β° βπ»π(π»πΆπ)
βπΒ° = β4.74 πππ βπππ β Β°πΎ
ππππ = β22.06 πππ
πΎπ =?
π»2 (π) + πΆπ2 (π)
2π»πΆπ(π) β
π»πΆπ(π) = 44.62
- CΓ‘lculo de energΓa libre. βπΒ° = βπ»Β° β πβπΒ°
βπΊΒ° = [2π₯ (+22.060
πππ πππ )] β 298 (β4.74 ) πππ πππ β Β°πΎ
βπΊΒ° = +45.53 ππππ βπππ -
πΆΓ‘πππ’ππ ππ πΎπ :
βπΊΒ°
βπΊΒ° = βπ
π ln πΎπ β ln πΎπ = βπ
π ln πΎπ = β
45.530 = β76.84 1.987π₯298.2
πΎπ = π β76.84
β
πΎπ = 4.5π₯10β34
πΆπππ βπ = 0 (ππ ππ ππππππΓ³π), πΎπ = πΎπ = 4.2π₯10β34
A 248 Β°C y 1 atm de presiΓ³n total en el equilibrio para la reacciΓ³n:πππΆπ5 (π) β πππΆπ3 (π) + πΆπ2 (π), el grado de disociaciΓ³n para el πππΆπ3 es de 0.718. Calcular: a) πΎπ ; y b) El grado de disociaciΓ³n a 10 atm, a la misma temperatura. a) CΓ‘lculo de la constante de equilibrio β menos moles en el equilibrio, (base =1 mol inic.)
π = 248 Β°πΆ = 521Β°πΎ ππ‘ = 1 ππ‘π
πππΆπ5 β πππΆπ3 + πΆπ2 1β πΌ πΌ πΌ 1 β 0.178 0.718 0.718
πΌ = 0.718
πππππ ππ πππ
ππππ πππππ πππππππππ (ππ π₯ ππ‘ )
πππΆπ5 : 0.282
0.282β1.718 π₯ 1 ππ‘π = 0.164 ππ‘π
πππΆπ3 : 0.718
0.718β1.718 π₯ 1 ππ‘π = 0.418 ππ‘π
πΆπ2 : 0.718
0.718β1.718 π₯ 1 ππ‘π = 0.418 ππ‘π
πππ‘ππ = 1.178 β πΆΓ‘πππ’ππ ππ πΎπ =
ππππΆπ3 π₯ππΆπ2 0.418π₯0.418 = ππππΆπ5 0.164 πΎπ = 1.065 ππ‘π
b) Ξ± a una P=10 atm (1 mol inicial de πππΆπ5
En el equilibrio:
πππΆπ5 (π) 1βπΌ
β
πππΆπ3 (π) + πΆπ2 (π) πΌ πΌ
Moles totales en equilibrio: (1 β πΌ) + πΌ + πΌ = 1 + πΌ πΎπ =
ππππΆπ3 π₯ππΆπ2 ππππΆπ5
ππππ: ππ =
ππΌ = ππ ππ
πΌ πΌ (1 + πΌ ) ππ π₯ (1 + πΌ ) ππ πΌ2π πΎπ = = β¦ β¦ β¦ β¦ (π) 2 1βπΌ 1 β πΌ ( )π 1+πΌ π Despejando Ξ± de (a) (mayor ilustraciΓ³n pΓ‘g 370, ΒΏ???) πΎπ 1.065 πΌ=β =β π + πΎπ 10 + 1.065
β
πΌ = 0.0962