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Se introducen en un recipiente de 4,00 L 15,64 g de amoníaco y 9,80 g de nitrógeno. El
equilibrio se alcanza a cierta temperatura cuando el recipiente contiene 0,70 moles de amoníaco.
Calcula el valor de Kc a la temperatura de la experiencia.

- Hola, Chemist:

La reacción ajustada es:

  3 H₂ (g) + N₂ (g) <==>  2 NH₃ (g)

Necesitaremos las masas atómicas: N:14, H:1
En el inicio se introducen:
             15,64 g de NH₃, o sea: n=m/M = 15,64/(3*1+14)= 0,92 mol de amoniaco.
             9,80 g de N₂, es decir: 9,80/(2*14)= 0,35 mol de nitrógeno

Al estar presente en el comienzo el producto con uno solo de los reactivos, por el principio de Le Chatelier la reacción se desplaza hacia la formación de reactivos (izda.). Se irá una parte de amoniaco a formar hidrógeno y nitrógeno. Como reactivos y producto están en la proporción molar 3:1:2 , en el orden en que está escrita la reacción, por cada dos moles de amoniaco producido (ahora descompuesto) deben darse tres moles de hidrógeno y uno de nitrógeno.  


                         3 H₂   +     N₂  <==>   2 NH₃

mol inicio                 0        0,35              0,92        

mol reaccionan       +3x         +x                -2x        

mol equil                 3x      0,35+x           0,92-2x         


Como nos dicen que en el equilibrio hay 0,70 mol de amoniaco, debe ser 0,92-2x = 0,70 => x = 0,11 mol

Y en el equilibrio habrá:
      H₂ = 3x = 3*0,11= 0,33 mol de H₂
      N₂ = 0,35+x = 0,46 mol de N₂
      NH₃ = 0,92-2x = 0,7 mol de NH₃      
 

                              [NH₃]²
Tenemos que Kc = ------------- =>
                           [H₂]³ [N₂]

             Necesitamos las concentraciones, ojo entonces si hemos trabajado solo en moles, no olvidemos el volumen:
         
             (0,7/4)²
Kc = ------------------- => Kc = 474,26
       (0,33/4)³ (0,46/4)
                

Venga.

Muchas Gracias