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Para el equilibrio de disociación

   N₂O₄   ↔  2NO₂

a)Calcular el grado de disociación α a una presión de 5 atm si Kp=2'49

b) Predecir si el valor de α va a ser mayor o menor a una presión de 1 atm

-Hola, Bioelite.

 N₂O₄  <===> 2 NO₂


                (¿Qué tal llevas la teoría? Aquí Roicid explica los pasos con detalle: ).

Por ser P·V = n·R·T => P = n/V R T => P = c R T => P = c * k (k, cte.). Presión y concentración son directamente proporcionales.
Las operaciones sobre la concentraciones son aplicables a las presiones.

Si inicialmente hay solo N₂O₄,
relación de presiones en el inicio, variación de presiones y en el equilibrio:
 
           N₂O₄     <===>      2 NO₂
ini            P_o                         0

var         -P_o·α                  +2 P_o·α

equil       P_o(1-α)                2 P_o·α



                ( P(NO₂) )²
Es    Kp = ------------- =
                P(N₂O₄)

      (2 P_o·α)²
=   ---------- =
      P_o(1-α)

     4 P²_o·α²  
=  --------- =
     P_o(1-α)

    4 P_o·α²
=  --------- = Kp
      1-α

  
 Necesitamos P_o.

En el equilibrio, la presión total es de P=5 atm, y tenemos que P= P(NO₂) + P(N₂O₄) =>

5 = P_o(1-α) + 2 P_o·α => 5 = P_o - P_o α + 2 P_o·α => 5 = P_o + P_o·α => 5 = P _o (1+α)

Sustituyendo:
 
              5  
         4 -----  α²
             1+α               20 α²
Kp = --------------- = ------- => 2,49 * (1-α²) = 20 α² => 22,49 α² = 2,49 =>
             1-α                1-α²

=>  α = +√(2,49/22,49) => α = 0,333 = 33,3 %



Aplicamos el principio de Le Chatelier: La reacción se desplazará hacia donde se contrarreste la acción ejercida sobre ella. Vemos que en la reacción
N₂O₄  <===> 2 NO₂ , hay más moles en el miembro del producto NO₂, luego la presión aumenta cuando se produce NO₂.
Por tanto, si se reduce la presión total de 5 a 1 atm, la reacción se desplazará compensando la caída hacia donde se recobre mayor presión: hacia la producción de más NO₂. Para ello deberá disociarse más N₂O₄, lo que requiere un aumento del grado de disociación α.
(α es la parte de mol que reacciona; cuanto mayor, más parte de reactivo se disocia).

Venga.

muchas gracias