Fisicoquimica

El valor de 𝐾𝐢 para la reacciΓ³n: 2𝐻𝐼(𝑔) β‡Œ 𝐻2 (𝑔) + 𝐼2 (𝑔), es 3.3π‘₯10βˆ’4 a 300 Β°C, calcΓΊlese el nΓΊmero de gramos de HI for

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El valor de 𝐾𝐢 para la reacciΓ³n: 2𝐻𝐼(𝑔) β‡Œ 𝐻2 (𝑔) + 𝐼2 (𝑔), es 3.3π‘₯10βˆ’4 a 300 Β°C, calcΓΊlese el nΓΊmero de gramos de HI formado, cuando al colocar en un matraz de doce litros 1 mol de 𝐻2 , 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. 𝑇 = 300 °𝐢

2𝐻𝐼(𝑔) β‡Œ 𝐻2(𝑔) + 𝐼2(𝑔)

Moles iniciales:

0.001

1

1

0.001+2x

1-x

1-x

Moles en equilibrio:

𝐾𝑐 =

𝐢𝐻2 . 𝐢𝐼2 (𝐢𝐻𝐼 )2 βˆ’2

3.3π‘₯10

(𝐢 = π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘ β„π‘£π‘œπ‘™π‘’π‘šπ‘’π‘› 𝑒𝑛 π‘™π‘–π‘‘π‘Ÿπ‘œπ‘ )

1βˆ’π‘₯ 1βˆ’π‘₯ 2 ( )( ) 2𝑙𝑑 = (1 βˆ’ π‘₯) = 2𝑙𝑑 (0.001 + 2π‘₯)2 0.001 + 2π‘₯ 2 ( ) 2𝑙𝑑

2 1βˆ’π‘₯ 1βˆ’π‘₯ 3.3π‘₯10βˆ’2 = ( ) ⟹ √3.3π‘₯10βˆ’2 = 0.001 + 2π‘₯ 0.001 + 2π‘₯

0.182(0.001 + 2π‘₯) = 1 βˆ’ π‘₯ β‡’ 1.84π‘₯10βˆ’4 + 0.364π‘₯ = 1 βˆ’ π‘₯ 1.364π‘₯ = 1 βˆ’ 1.84π‘₯10βˆ’4 β‡’ π‘₯ =

0.99982 1.3633

π‘₯ = 0.73 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  πΊπ‘Ÿπ‘Žπ‘šπ‘œπ‘  𝑑𝑒 𝐻𝐼 π‘“π‘œπ‘Ÿπ‘šπ‘Žπ‘‘π‘œπ‘ : 2π‘₯ = 2 π‘₯ 0.73 π‘₯ 127.9 π‘š = 187 π‘”π‘Ÿ

Si a 400 Β°C en una vasija de un litro y en presencia de un catalizador, 3 moles de 𝐻2 y 1 mol de 𝑁2 alcanzan el equilibrio formando 0.0385 moles de 𝑁𝐻3 calcular𝐾𝐢 para la reacciΓ³n.

𝑁2 (𝑔) + 3𝐻2 (𝑔) ⇄ 2𝑁𝐻3 (𝑔) 𝑇 = 400°𝐢

𝑁2 (𝑔) + 3𝐻2 (𝑔) ⇄ 2𝑁𝐻3 (𝑔)

𝑉 = 1 𝑙𝑑

1βˆ’π‘₯

3 βˆ’ 3π‘₯

2π‘₯ = 0.0385

Moles en equilibrio:

2π‘₯

π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  𝑒𝑛 π‘’π‘žπ‘’π‘™π‘–π‘π‘Ÿπ‘–π‘œ

π‘₯ = 0.0193

𝑁𝐻3 = 0.0385 𝑁2 = 1 βˆ’ 0.0193 = 0.981 𝐻2 = 3 βˆ’ 3(0.0193) = 2.942 𝐾𝐢 =

(0.0385)2 2 β‡’ 𝐾𝐢 = 5.92π‘₯10βˆ’5 𝑙𝑑 β„π‘šπ‘œπ‘™ 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. 𝑇 = 100°𝐢

𝐢𝐻3 βˆ’ 𝐢𝑂𝑂𝐻 + 𝐢2 𝐻5 𝑂𝐻 β‡’ 𝐢𝐻3 βˆ’ 𝐢𝑂𝑂 βˆ’ 𝐢2 𝐻5 + 𝐻2 𝑂

𝐾𝐢 = 4

2

2

0

5

2βˆ’π‘₯

2βˆ’π‘₯

π‘₯

5+π‘₯

𝐾𝐢 =

(π‘₯)(5 + π‘₯) 5π‘₯ + π‘₯ 2 β‡’ 4 = (2 + π‘₯)2 4 βˆ’ 4π‘₯ + π‘₯ 2

4(4 βˆ’ 4π‘₯ + π‘₯ 2 ) = 5π‘₯ + π‘₯ 2 β‡’ 3π‘₯ 2 βˆ’ 11π‘₯ + 16 = 0

π‘…π‘’π‘ π‘œπ‘™π‘£π‘–π‘’π‘›π‘‘π‘œ π‘™π‘Ž π‘’π‘π‘’π‘Žπ‘π‘–Γ³π‘›:

π‘₯ | = 0.87

π‘‡π‘’π‘›π‘’π‘šπ‘œπ‘  𝑒𝑙 π‘π‘Ÿπ‘–π‘šπ‘’π‘Ÿ π‘£π‘Žπ‘™π‘œπ‘Ÿ

π‘₯ | = 0.87 (𝑒𝑙 π‘ π‘’π‘”π‘’π‘›π‘‘π‘œ π‘£π‘Žπ‘™π‘œπ‘Ÿ 𝑒𝑠 π‘–π‘™Γ³π‘”π‘–π‘π‘œ)

π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  𝑒𝑛 π‘’π‘žπ‘’π‘–π‘™π‘–π‘π‘Ÿπ‘–π‘œ:

π‘₯ || = 6.13

𝐴𝑐. π΄π‘Žπ‘Γ©π‘‘π‘–π‘π‘œ … … … … 2 βˆ’ 0.87 = 1.13 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  π΄π‘™π‘π‘œβ„Žπ‘œπ‘™ … … … … … … .2 βˆ’ 0.87 = 1.13 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  πΈπ‘ π‘‘π‘’π‘Ÿ … … … … … … … … … .0.87 = 0.87 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  π΄π‘”π‘’π‘Ž … … … … … … … .5 + 0.87 = 5.87 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘ 

La constante de ionizaciΓ³n del HCN es de 4.93π‘₯10βˆ’10, a 25 Β°C. Calcular el porcentaje de hidrΓ³lisis de una soluciΓ³n acuosa 0.10 M de KCN.

𝐢 = 0.1𝑀 𝐾𝐢𝑁

𝐾𝐢𝑁 β†’ 𝐾 + + 𝐢𝑁 βˆ’

𝐾𝑖(𝐻𝐢𝑁) = 4.93π‘₯10βˆ’10

0.1 𝑀

0.1𝑀 0.1𝑀

𝐢𝑁 βˆ’ + 𝐻2 𝑂 β‡Œ 𝐢𝑁𝐻 + 𝑂𝐻 βˆ’

𝑇 = 25 °𝐢

0.1 βˆ’ 𝑋

𝑋

𝑋

2

πΎβ„Ž = 𝑋 ⁄0.1 βˆ’ 𝑋 … … … (π‘Ž) π‘ƒπ‘’π‘Ÿπ‘œ: πΎβ„Ž =

𝐾𝑀 1π‘₯10βˆ’14 = = 2π‘₯10βˆ’5 𝐾𝑖 4.93π‘₯10βˆ’10

π‘…π‘’π‘’π‘šπ‘π‘Žπ‘§π‘Žπ‘›π‘‘π‘œ 𝑒𝑛 (π‘Ž): 2π‘₯10

βˆ’5

𝑋2 = 0.1 βˆ’ 𝑋

𝑠𝑒 π‘‘π‘’π‘ π‘π‘’π‘Ÿπ‘‘π‘–π‘π‘–π‘Ž

𝑋 = √2 π‘₯ 10βˆ’5 π‘₯ 0.1 𝑋 = 1.41π‘₯10βˆ’3 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  %β„Ž =

1.4π‘₯10βˆ’3 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  ∢ %β„Ž = 0.014π‘₯100 = 1.4% 0.1 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  π‘–π‘›π‘–π‘π‘–π‘Žπ‘™π‘’π‘ 

Para la reacciΓ³n 𝐢𝑒𝑆𝑂4 . 3𝐻2 𝑂(𝑠) ⇄ 𝐢𝑒𝑆𝑂4 (𝑠) + 3𝐻2 𝑂(𝑔), 𝐾𝑝 = 10βˆ’6 π‘Žπ‘‘π‘š3 π‘Ž 25 °𝐢. 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. 𝐾𝑝 = 10βˆ’6 π‘Žπ‘‘π‘š3

𝐢𝑒𝑆𝑂4 . 3𝐻2 𝑂(𝑠) ⇄ 𝐢𝑒𝑆𝑂4 (𝑠) + 3𝐻2 𝑂(𝑔),

𝐾𝑝 = 𝑃𝐻2 𝑂 3

π‘Ž) π‘ƒπ‘Ÿπ‘’π‘ π‘–Γ³π‘› π‘π‘Žπ‘Ÿπ‘π‘–π‘Žπ‘™ 𝑑𝑒𝑙 π‘Žπ‘”π‘’π‘Ž:

3

𝑃𝐻2 𝑂 = 3βˆšπΎπ‘ = √1π‘₯10βˆ’6 π‘Žπ‘‘π‘š3 𝑃𝐻2 𝑂 = 0.01 = 1π‘₯10βˆ’2 π‘Žπ‘‘π‘š

𝑏) π‘€π‘œπ‘™π‘’π‘  𝑑𝑒 π‘£π‘Žπ‘π‘œπ‘Ÿ 𝑑𝑒 π‘Žπ‘”π‘’π‘Ž:

𝑛=

𝑃𝑉 𝑅𝑇

𝑉 = 20 𝑙𝑑

𝑛 = 0.001 π‘Žπ‘‘π‘š π‘₯ 20 𝑙𝑑 0.0821

𝑙𝑑. π‘Žπ‘‘π‘š π‘₯ 298 °𝐾 π‘šπ‘œπ‘™ βˆ’ °𝐾

𝑛 = 8.2 π‘₯ 10βˆ’3 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  𝑑𝑒 π‘Žπ‘”π‘’π‘Ž

𝑐) π‘€π‘œπ‘™π‘’π‘  𝑑𝑒 π‘£π‘Žπ‘π‘œπ‘Ÿ 𝑑𝑒 π‘Žπ‘”π‘’π‘Ž π‘›π‘’π‘π‘’π‘ π‘Žπ‘Ÿπ‘–π‘œπ‘  π‘π‘Žπ‘Ÿπ‘Ž π‘žπ‘’π‘’ 0.05 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  𝑑𝑒 𝑆𝑂4 𝐢𝑒 π‘Ž 𝑆𝑂4 𝐢𝑒. 3𝐻2 𝑂 𝐢𝑒𝑆𝑂4 . 3𝐻2 𝑂 ⇄ 𝐢𝑒𝑆𝑂4 (𝑠) + 3𝐻2 𝑂(𝑔) 𝑋 βˆ’ 0.005

𝑋 βˆ’ 3(0.05

π‘€π‘œπ‘™π‘’π‘  𝑑𝑒 π‘£π‘Žπ‘π‘œπ‘Ÿ 𝑑𝑒 π‘Žπ‘”π‘’π‘Ž 𝑒𝑛 π‘’π‘žπ‘’π‘–π‘™π‘–π‘π‘Ÿπ‘–π‘œ = 𝑋 βˆ’ 0.15 = 8.2π‘₯10βˆ’3 π‘šπ‘œπ‘™π‘’π‘  𝑋 = 0.158

En la reacciΓ³n: 𝐹𝑒(𝑠) + 𝐢𝑂2 (𝑔) ⇄ 𝐹𝑒𝑂(𝑠) + 𝐢𝑂(𝑔), se encontrΓ³ que la presiΓ³n parcial del 𝐢𝑂2 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 Fe·𝐢𝑂2 a una presiΓ³n total de 0.500 atm, a la misma temperatura. 𝑃𝐢𝑂2 = 0.74 π‘Žπ‘‘π‘š 𝑃𝐢𝑂 = 1.34 π‘Žπ‘‘π‘š 𝑇 = 800 °𝐢

𝐹𝑒(𝑠) + 𝐢𝑂2 (𝑔) ⇄ 𝐹𝑒𝑂(𝑠) + 𝐢𝑂(𝑔) 𝐾𝑝 =

𝑃𝑇 = 0.52 π‘Žπ‘‘π‘š

𝑃𝐢𝑂 1.34 = β‡’ 𝐾𝑝 = 1.81 𝑃𝐢𝑂2 0.74

a) Calculo de las P parciales cuando el equilibrio 𝐹𝑒 βˆ’ 𝐢𝑂2 a una π‘ƒπ‘‡π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™ = 0.5 π‘Žπ‘‘π‘š π‘ƒπ‘œπ‘Ÿ π‘™π‘Ž π‘π‘œπ‘›π‘ π‘‘π‘Žπ‘›π‘‘π‘’ 𝑑𝑒 π‘’π‘žπ‘’π‘–π‘™π‘–π‘π‘Ÿπ‘–π‘œ 1.81 = π‘†π‘Žπ‘π‘’π‘šπ‘œπ‘  π‘Žπ‘‘π‘’π‘šπ‘Žπ‘ :

𝑃𝐢𝑂 𝑃𝐢𝑂 ⇄ 𝑃𝐢𝑂2 = … … … (π‘Ž) 𝑃𝐢𝑂2 1.81

𝑃𝐢𝑂 + 𝑃𝐢𝑂2 = 0.5 π‘Žπ‘‘π‘š … … … (𝑏) 𝑃𝐢𝑂 + 0.55𝑃𝐢𝑂 = 0.5

1.552𝑃𝐢𝑂 = 0.5 β‡’ 𝑃𝐢𝑂 = 0.5⁄1.552 β‡’ 𝑃𝐢𝑂 = 0.322 π‘Žπ‘‘π‘š 𝑃𝐢𝑂2 = π‘ƒπ‘‡π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™ βˆ’ 𝑃𝐢𝑂 = 0.5 βˆ’ 0.322 β‡’ 𝑃𝐢𝑂2 = 0.178 π‘Žπ‘‘π‘š

Calcular a 25 Β°C lo siguiente: a) La concentraciΓ³n del ion 𝐴𝑔+ en una solucion acuosa saturada de bromuro de plata, para el cual 𝐾𝑝𝑠 = 5.3π‘₯10βˆ’13. b) La concentraciΓ³n del ion 𝐴𝑔+ , cuando suciencte NaBr se ha agragado a soluciΓ³n anterior, para hacer [π΅π‘Ÿ βˆ’ ] = 0.10 𝑀. c) La concentraciΓ³n del ion π΅π‘Ÿ βˆ’ , cuando se ha agregado suficiente 𝐴𝑔𝑁𝑂3 a la primera soluciΓ³n para hacer [𝐴𝑔+ ] = 0.001 𝑀.

a) πΆπ‘œπ‘›π‘π‘’π‘›π‘‘π‘Ÿπ‘Žπ‘π‘–Γ³π‘› 𝑑𝑒 𝐴𝑔+ (π‘†π‘œπ‘™π‘’π‘π‘–Γ³π‘› π‘ π‘Žπ‘‘π‘’π‘Ÿπ‘Žπ‘‘π‘Ž 𝑑𝑒 π΅π‘Ÿπ΄π‘”)

𝐾𝑝𝑠 = 5.3π‘₯10βˆ’3

π΄π‘”π΅π‘Ÿ ⇄ 𝐴𝑔+ + π΅π‘Ÿ βˆ’ [𝐴𝑔+ ] βˆ’ [π΅π‘Ÿ βˆ’ ] = 𝑋 𝐾𝑝𝑠 = [𝐴𝑔+ ][π΅π‘Ÿ βˆ’ ] = (𝑋)(𝑋) 5.3π‘₯10βˆ’3 = 𝑋 2 β‡’

β‡’

𝐾𝑝𝑠 = 𝑋 2

𝑋 = √5.3π‘₯10βˆ’13

𝑋 = [𝐴𝑔+ ] = 7.28π‘₯10βˆ’7

b) πΆπ‘œπ‘›π‘π‘’π‘›π‘‘π‘Ÿπ‘Žπ‘π‘–Γ³π‘› 𝑑𝑒 𝐴𝑔+ (π‘π‘’π‘Žπ‘›π‘‘π‘œ [π΅π‘Ÿ βˆ’ ] = 0.1) 𝐾𝑝𝑠 = [𝐴𝑔+ ][π΅π‘Ÿ βˆ’ ] [𝐴𝑔+ ] =

5.3π‘₯10βˆ’13 0.1

5.3π‘₯10βˆ’13 = [𝐴𝑔+ ][0.1]

β‡’ β‡’

[𝐴𝑔+ ] = 5.3π‘₯10βˆ’12 𝑀

c) πΆπ‘œπ‘›π‘π‘’π‘›π‘‘π‘Ÿπ‘Žπ‘π‘–Γ³π‘› 𝑑𝑒 π΅π‘Ÿ βˆ’ (π‘π‘’π‘Žπ‘›π‘‘π‘œ [𝐴𝑔+ ] = 0.001𝑀) [π΅π‘Ÿ βˆ’ ] =

βˆ’13 𝐾𝑝𝑠 ⁄[𝐴𝑔+ ] = 5.3π‘₯10 ⁄0.001

[π΅π‘Ÿ βˆ’ ] = 5.3π‘₯10βˆ’10 𝑀

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 βˆ†G. -

Se trata de calcular la energΓ­a libre molar del 𝑁𝐻3 en un estado arbitrario, con ayuda del modelo 178: βˆ†πΊ = 𝑅𝑇 ln

-

𝑄𝑝 𝐾𝑝

Β° PASO 1: Calculamos 𝐾𝑝 con el valor de la energΓ­a libre estΓ‘ndar (βˆ†πΊ298°𝐾 ) del amoniaco, es decir a 25 Β°C y 1 am de presiΓ³n, con ayuda de la tabla 10.5

1⁄ 𝑁 + 3⁄ 𝐻 2 2 2 2 0

⇄

𝑁𝐻3

0

βˆ’ 3.98

Β° βˆ†πΊ298°𝐾 = βˆ’3.98 βˆ’ 0 = βˆ’3.98 π‘˜π‘π‘Žπ‘™β„π‘šπ‘œπ‘™

Β°

βˆ†πΊ = βˆ’π‘…π‘‡ ln 𝐾𝑝

β‡’

ln 𝐾𝑝 = 6.72 -

(βˆ’3.980 π‘π‘Žπ‘™β„π‘šπ‘œπ‘™ ) βˆ†πΊ ln 𝐾𝑝 = βˆ’ =βˆ’ 𝑅𝑇 1.987π‘₯298°𝐾 𝐾𝑝 = 𝑒 6.72

β‡’

β‡’

𝐾𝑝 = 828.8

PASO 2: Calculo del cociente arbitrario de reacciΓ³n en funciΓ³n delas presiones en atmosferas (𝑄𝑝 ) 1⁄ 𝑁 (𝑔) + 3⁄ 𝐻 (𝑔) ⇄ 2 2 2 2 1 π‘Žπ‘‘π‘š 𝑄𝑝 =

𝑁𝐻3 (𝑔)

5π‘Žπ‘‘π‘š

𝑃𝑁𝐻3 3⁄ 1⁄ 𝑃𝑁2 2 π‘₯𝑃𝐻2 2

=

0.1 π‘Žπ‘‘π‘š

0.1 3 1 1 ⁄2 5 ⁄2

=

0.1 1π‘₯11.18

𝑄𝑝 = 8.9π‘₯10βˆ’3 -

𝑄

PASO 3: Reemplazo de valor es en la ecuaciΓ³n 78: βˆ†πΊ = 𝑅𝑇 ln 𝐾𝑝 𝑝

βˆ†πΊ = 1.99π‘₯2.98 ln

8.9π‘₯10βˆ’3 = 593 ln 1.07π‘₯10βˆ’5 828.8

βˆ†πΊ = βˆ’6784 π‘π‘Žπ‘™

β‡’

βˆ†πΊ = βˆ’6.78 π‘˜π‘π‘Žπ‘™

La entalpia de formaciΓ³n de 1 mol de HCL(g) es de – 22.06 kcal a 25 Β°C. Determinar la constante de equilibrio de la reacciΓ³n gaseosa: 2𝐻𝐢𝑙(𝑔) ⇄ 𝐻2 (𝑔) + 𝐢𝑙2 (𝑔), a 25 Β°C, utilizando ademΓ‘s los datos de la Tabla de EntropΓ­as. 𝑆° 𝑒𝑛 π‘π‘Žπ‘™β„π‘šπ‘œπ‘™ βˆ’ °𝐾

- Incremento entrΓ³pico.

𝐻2(𝑔) = 31.21

βˆ†π‘†Β° = (31.21 + 53.29) βˆ’ 2(44.62)

𝐢𝑙2(𝑔) = 53.29 Β° βˆ†π»π‘“(𝐻𝐢𝑙)

βˆ†π‘†Β° = βˆ’4.74 π‘π‘Žπ‘™ β„π‘šπ‘œπ‘™ βˆ’ °𝐾

π‘˜π‘π‘Žπ‘™ = βˆ’22.06 π‘šπ‘œπ‘™

𝐾𝑝 =?

𝐻2 (𝑔) + 𝐢𝑙2 (𝑔)

2𝐻𝐢𝑙(𝑔) ⇄

𝐻𝐢𝑙(𝑔) = 44.62

- CΓ‘lculo de energΓ­a libre. βˆ†π‘†Β° = βˆ†π»Β° βˆ’ π‘‡βˆ†π‘†Β°

βˆ†πΊΒ° = [2π‘₯ (+22.060

π‘π‘Žπ‘™ π‘π‘Žπ‘™ )] βˆ’ 298 (βˆ’4.74 ) π‘šπ‘œπ‘™ π‘šπ‘œπ‘™ βˆ’ °𝐾

βˆ†πΊΒ° = +45.53 π‘˜π‘π‘Žπ‘™ β„π‘šπ‘œπ‘™ -

πΆΓ‘π‘™π‘π‘’π‘™π‘œ 𝑑𝑒 𝐾𝑐 :

βˆ†πΊΒ°

βˆ†πΊΒ° = βˆ’π‘…π‘‡ ln 𝐾𝑐 β‡’ ln 𝐾𝑐 = βˆ’π‘…π‘‡ ln 𝐾𝑐 = βˆ’

45.530 = βˆ’76.84 1.987π‘₯298.2

𝐾𝑐 = 𝑒 βˆ’76.84

β‡’

𝐾𝑐 = 4.5π‘₯10βˆ’34

πΆπ‘œπ‘šπ‘œ βˆ†π‘› = 0 (𝑒𝑛 π‘™π‘Ž π‘Ÿπ‘’π‘Žπ‘π‘π‘–Γ³π‘›), 𝐾𝑐 = 𝐾𝑝 = 4.2π‘₯10βˆ’34

A 248 Β°C y 1 atm de presiΓ³n total en el equilibrio para la reacciΓ³n:𝑆𝑏𝐢𝑙5 (𝑔) ⇄ 𝑆𝑏𝐢𝑙3 (𝑔) + 𝐢𝑙2 (𝑔), el grado de disociaciΓ³n para el 𝑆𝑏𝐢𝑙3 es de 0.718. Calcular: a) 𝐾𝑝 ; y b) El grado de disociaciΓ³n a 10 atm, a la misma temperatura. a) CΓ‘lculo de la constante de equilibrio – menos moles en el equilibrio, (base =1 mol inic.)

𝑇 = 248 °𝐢 = 521°𝐾 𝑃𝑑 = 1 π‘Žπ‘‘π‘š

𝑆𝑏𝐢𝑙5 ⇄ 𝑆𝑏𝐢𝑙3 + 𝐢𝑙2 1βˆ’ 𝛼 𝛼 𝛼 1 βˆ’ 0.178 0.718 0.718

𝛼 = 0.718

π‘€π‘œπ‘™π‘’π‘  𝑑𝑒 π‘”π‘Žπ‘ 

π‘ƒπ‘Ÿπ‘’π‘ π‘–π‘œπ‘›π‘’π‘  π‘π‘Žπ‘Ÿπ‘π‘–π‘Žπ‘™π‘’π‘  (π‘“π‘š π‘₯ 𝑃𝑑 )

𝑆𝑏𝐢𝑙5 : 0.282

0.282⁄1.718 π‘₯ 1 π‘Žπ‘‘π‘š = 0.164 π‘Žπ‘‘π‘š

𝑆𝑏𝐢𝑙3 : 0.718

0.718⁄1.718 π‘₯ 1 π‘Žπ‘‘π‘š = 0.418 π‘Žπ‘‘π‘š

𝐢𝑙2 : 0.718

0.718⁄1.718 π‘₯ 1 π‘Žπ‘‘π‘š = 0.418 π‘Žπ‘‘π‘š

π‘‡π‘œπ‘‘π‘Žπ‘™ = 1.178 βˆ’ πΆΓ‘π‘™π‘π‘’π‘™π‘œ 𝑑𝑒 𝐾𝑝 =

𝑃𝑆𝑏𝐢𝑙3 π‘₯𝑃𝐢𝑙2 0.418π‘₯0.418 = 𝑃𝑆𝑏𝐢𝑙5 0.164 𝐾𝑝 = 1.065 π‘Žπ‘‘π‘š

b) Ξ± a una P=10 atm (1 mol inicial de 𝑆𝑏𝐢𝑙5

En el equilibrio:

𝑆𝑏𝐢𝑙5 (𝑔) 1βˆ’π›Ό

⇄

𝑆𝑏𝐢𝑙3 (𝑔) + 𝐢𝑙2 (𝑔) 𝛼 𝛼

Moles totales en equilibrio: (1 βˆ’ 𝛼) + 𝛼 + 𝛼 = 1 + 𝛼 𝐾𝑝 =

𝑃𝑆𝑏𝐢𝑙3 π‘₯𝑃𝐢𝑙2 𝑃𝑆𝑏𝐢𝑙5

π‘π‘’π‘Ÿπ‘œ: 𝑃𝑝 =

𝑛𝛼 = 𝑃𝑇 𝑛𝑇

𝛼 𝛼 (1 + 𝛼 ) 𝑃𝑇 π‘₯ (1 + 𝛼 ) 𝑃𝑇 𝛼2𝑃 𝐾𝑝 = = … … … … (π‘Ž) 2 1βˆ’π›Ό 1 βˆ’ 𝛼 ( )𝑃 1+𝛼 𝑇 Despejando Ξ± de (a) (mayor ilustraciΓ³n pΓ‘g 370, ΒΏ???) 𝐾𝑝 1.065 𝛼=√ =√ 𝑃 + 𝐾𝑝 10 + 1.065

β‡’

𝛼 = 0.0962