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Llevo un rato pensando en este problema y no consigo soluciones viables. Ayuda, por favor.

La densidad del tetraóxido de dinitrógeno en la reacción de descomposición del tetraóxido de dinitrógeno para dar dióxido de nitrógeno es de 2,1 g/l, a 60ºC y una atmósfera de presión total. Calcula el grado de disociación del tetraóxido y la constante de equilibrio Kp.

Hola,

Vamos a calcula la presión parcial del N₂O₄:

Pm = 92

Pp·V = n·R·T

Pp = (n/V)·R·T = (m/Pm·V)·R·T = (d/Pm)·R·T = (2,1/92)·0,082·333 = 0,6233 atm

La presión parcial del NO₂ es   1 - 0,6233 = 0,3767 atm

N₂O₄  <==>   2NO₂

        0,3767²
Kp = ---------- = 0,23
        0,6233

Muchas gracias pro responder tan rápido, me ha servido muchísimo. He descubierto además, que alfa se haya con las presiones parciales.

Sí, se saca con la ley de Dalton:

                        n(1-α)
Pp(N₂O₄) = χ·P = -------- ·1 = 0,6233
                        n(1+α)

(1-α)
------ = 0,6233
(1+α)


(1-α) = 0,6233·(1+α)           α = 0,23


Ahora he caído.

-Hola, amigos.

Logista: tienes razón en que α (alfa, grado de disociación) también se puede obtener a partir de las presiones.

           Estudio por concentraciones:                             Estudio por presiones:
            
            N₂O₄  <==>   2 NO₂                                          N₂O₄ <==>  2 NO₂
[ini]          c_o                 0                                 [ini]         P_o                   0
[reacc]     c_oα               2c_oα                           [reacc]      P_oα                2P_oα  
[equil]      c_o(1-α)          2c_oα                           [equil]        P_o(1-α)          2P_oα

Con c_o la concentración y presión iniciales del N₂O₄, respectivamente.
Si de toda la concentración inicial reacciona c_oα para dar NO₂, la parte de P_o de N₂O₄ que se está sustrayendo para ir al producto NO₂ debe ser P =  (c_oα)·RT => P = (c_o RT)α => P = P_oα. Lo cual quiere decir que es idéntico operar con concentraciones que con presiones, pues son directamente proporcionales.

                                                                       (2P_oα)²                 4P_oα²
Por tanto, haciéndolo mediante las presiones: Kp = ----------- => Kp = ---------- ; como Kp=0,23 (de Galilei) :
                                                                        P_o(1-α)                   1-α  
           4*1*α²
0,23 = ---------- ; asumiendo que α<<1, queda 0,23 = 4*α² => α = √(0,23/4) => α = 0,24
             1-α

Incluso podríamos ir a  Kc = Kp (RT)^-∆n, una vez conocido, tomando V=1 l, a partir de la densidad llegaríamos a la concentración inicial de tetraóxido, y por ahí sale otra forma reconocible, ya con c_o.

Seguro que si Galilei afina ese Kp=0,23 y yo afino la cuadrática sin simplificar 1-α ~ 1, los resultados quedan exactos.

Venga.