PROBLEMA 2. - En un recipiente de 14 L se introducen 3, 2 moles de N2 (g) y 3 moles de H2 (g). Cuando se alcanza el equilibrio : N2 (g) + 3 H2 (g) ⇆ 2 NH3 (g), a 200 ºC se obtiene 1, 6 moles de amoniaco. Calcula : a) El número de moles de H2 (g) y N2 (g) en el equilibrio y el valor de la presión total. B) Los valores de las constantes Kc y Kp a 200 ºC. DATOS : R = 0, 082 atm · L · mol–1 · K–1 Prueba de Selectividad, Comunidad de Andalucia, Junio 2016, QUIMICA.
Pregunta de PAU-Selectividad · 1 respuesta · 5 votos · mejor respuesta de Sonia310
En resumen
Respuesta para elproblema 2de la Prueba de Selectividad, Comunidad de Andalucia, Junio 2016, QUIMICA a) Para calcular cual es elnúmero de moles de H₂ (g) y N₂(g)en equilibrio, aplicamosestequiometriabasados en la reacción química que nos indican.
Respuesta para elproblema 2de la Prueba de Selectividad, Comunidad de Andalucia, Junio 2016, QUIMICA
a) Para calcular cual es elnúmero de moles de H₂ (g) y N₂(g)en equilibrio, aplicamosestequiometriabasados en la reacción química que nos indican.
En ella un mol de N₂ reacciona con tres moles de H₂, con lo que se produce dos moles de NH₃, partiendo de allí : N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇆ 2NH₃ (g) n₀ 3, 2 3 - Δn - X - 3X + 2X neq 3, 2X 3 - 3X 2X = 1, 6 moles
Considerando que están enequilibrio :
2x = 1, 6
x = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B1%2C6%7D%7B2%7D%20%3D%20" />0, 8 moles
Tomando también en cuenta que estamos ante una mezcla degases en equilibrio :
N₂ = 3, 2 - 0, 8 = 2, 4 moles
H₂ = 3 - 2, 4 = 0, 6 moles
Por lo tanto la cantidadtotal de moleses :
ntotal = 2, 5 + 0, 6 + 1, 3 = 4, 6 moles
Estos moles totales ejercen unapresión totalde :
ptotal = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B%20n_%7Btotal%7D.R.T%20%7D%7BV%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B4%2C6.0%2C082.473%7D%7B14%7D%20%3D%20%20" />12, 7 atmb) Calculamos la constanteKc, a raíz de conocer cual es la concentración en equilibrio de cada especie dada :
[N₂] = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B2%2C4%20moles%7D%7B14%20L%7D%20%3D" />0, 17 M
[H₂] = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B0%2C6%20moles%7D%7B14%20L%7D%20%3D" />0, 043 M
[NH₃] = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B1%2C6%20moles%7D%7B14%20L%7D%20%3D" />0, 11 M
Con esto podemos determinar queKc es :
Kc = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B%5BNH_%7B3%7D%20%5D%5E%7B2%7D%20%7D%7B%5BN_%7B2%7D%20%5D%5E%7B2%7D.%5BH_%7B2%7D%20%5D%5E%7B2%7D%20%7D%20" /> = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B0%2C11%5E%7B2%7D%20M%5E%7B2%7D%20%7D%7B%200%2C17M.0%2C043%5E%7B3%7D%20M%5E%7B3%7D%20%7D%20%3D%20" />895, 2
Para el caso de la constanteKpdespejamos de la constante de equilibrio : Kc = Kp.
(R. T) ^ ( - Δn) Kp = Kc.
(R. T) ^ (Δn)
DondeΔn = 2 - 4 = - 2y sustituyendo en la ecuación :
Kp = Kc.
(R. T) ^ (Δn) = 895, 2 moles².
L². (0, 082 atm.
L. mol⁻¹.
K⁻¹. 473K)⁻²
Kp = 0, 6.
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