Problema de práctica: cálculo de las concentraciones de equilibrio
Hay dos tipos fundamentales de problemas de equilibrio: (1) aquellos en los que se nos dan las concentraciones de los reactivos y los productos en el equilibrio (o, más a menudo, información que nos permite calcular estas concentraciones), y se nos pide que calculemos la constante de equilibrio para la reacción; y (2) aquellos en los que se nos da la constante de equilibrio y las concentraciones iniciales de los reactivos, y se nos pide que calculemos la concentración de una o más sustancias en el equilibrio. En esta sección describimos métodos para resolver ambos tipos de problemas.
En el ejercicio del ejemplo 6 de la sección 15.2 vimos que la constante de equilibrio para la descomposición de CaCO3(s) en CaO(s) y CO2(g) es K = [CO2]. A 800°C, la concentración de CO2 en equilibrio con el CaCO3 y el CaO sólidos es de 2.5 × 10-3 M. Por lo tanto, K a 800°C es 2.5 × 10-3. (Recuerde que las constantes de equilibrio no tienen unidades).
Un ejemplo más complejo de este tipo de problema es la conversión del n-butano, un aditivo utilizado para aumentar la volatilidad de la gasolina, en isobutano (2-metilpropano). Esta reacción puede escribirse como sigue:
Chem 40S Problemas de Equilibrio Avanzados
Ya hemos visto que aunque el CH3COOH se valora con NaOH la reacción no se completa sino que alcanza el equilibrio. Podemos suponer que la reacción se completa y que la sal se hidroliza porque, esta suposición nos ayudará a hacer el problema fácilmente y no afecta a nuestra respuesta.
Una solución contiene una mezcla de Ag+ (0,1M) y Hg22+ (0,1M) que se van a separar por precipitación selectiva. Calcula la concentración máxima de ion yoduro a la que uno de ellos se precipita casi por completo. ¿Qué porcentaje de ese ion metálico se precipita?
[I-] para precipitar AgI es menor. Por lo tanto, la Ag I comenzará a precipitar primero. Al añadir más I- se precipitará más AgI y cuando [I-] ³ 5,0 ‘ 10-13 J, comenzará a precipitar Mg2I2. La concentración máxima de Ag+ en esta etapa se calculará así:
Suponiendo la disociación completa del HCl y de la sal de plomo, calcule la cantidad de HCl que se añade a la disolución de sal de plomo 0,001M para que acabe de precipitar cuando está saturada de H2S. La concentración de H2S en su solución saturada es de 0,1M
Problemas de Práctica de Equilibrio de Química AP
Sabemos que en el equilibrio, el valor del cociente de reacción de cualquier reacción es igual a su constante de equilibrio. Por lo tanto, podemos utilizar la expresión matemática de Q para determinar una serie de cantidades asociadas a una reacción en equilibrio o que se acerca al equilibrio. Si bien hemos aprendido a identificar en qué dirección se desplazará una reacción para alcanzar el equilibrio, queremos extender esa comprensión a los cálculos cuantitativos. Lo hacemos evaluando las formas en que las concentraciones de productos y reactivos cambian a medida que una reacción se acerca al equilibrio, teniendo en cuenta las relaciones estequiométricas de la reacción. Este enfoque algebraico de los cálculos de equilibrio se explorará en esta sección.
Los cambios en las concentraciones o presiones de los reactivos y productos ocurren cuando un sistema de reacción se acerca al equilibrio. En esta sección veremos que podemos relacionar estos cambios entre sí utilizando los coeficientes de la ecuación química equilibrada que describe el sistema. Utilizaremos como ejemplo la descomposición del amoníaco.
Resolución de problemas de equilibrio
2. Para la producción de metanol mediante la reacción CO(g) + 2H2(g) ⇄ CH3OH(g), el cambio de entalpía de la reacción es ΔH° = -25 kJ/mol. ¿Cuál de las siguientes condiciones favorece la producción de metanol?
6. En una mezcla en equilibrio de SO2, SO3 y O2 a una temperatura determinada, La presión parcial de SO2 es la mitad de la presión parcial de SO3 y la presión parcial de oxígeno es de 15,5 kPa. ¿Cuál es la constante de equilibrio?
7. Un bulbo contiene una mezcla de equilibrio de SO2, SO3 y O2 a una temperatura fija, se bombea suficiente argón al bulbo para duplicar la presión total en el bulbo. ¿Qué efecto tendrá esto en la presión del SO3?
8. La constante de equilibrio para la reacción N2(g) + 3 H2(g) ⇄ 2 NH3(g) es 6,9×10-4 a 500℃. Si el volumen de un recipiente que contiene parte de la mezcla de equilibrio se reduce a la mitad a temperatura constante, ¿cuál es el nuevo valor de la constante de equilibrio?
a una temperatura de 1000.K en una serie de experimentos, partiendo de diferentes cantidades iniciales de las tres sustancias implicadas. Las presiones parciales de los gases se expresan en atmósferas. (1 atm = 101,325 kPa)
