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Hola a todos, veréis, el jueves tengo un examen en el que me entre equilibrio químico, y hay algunos problemas que no me salen.
Una ayudita, por favor. De verdad no postearía esto si no fuera mi último recurso, nunca entiendo las explicaciones de mi profesora y debo buscarme la vida de mil formas cada vez que empezamos nuevo tema...

Os dejo unos, son 3, a ver si podéis ayudarme a entenderlos


1. En un recipiente cerrado tenemos 1,60mol de SO₂, 0,20mol de NO₂, 1,20 mol de SO₃ y 0,80mol de NO.
Calcula la cantidad de NO que hay que añadir, sin cambiar la temperatura, para que la cantidad de dióxido de azufre aumente hasta 2,00mol.

SO₂ + NO₂↔ SO₃ + NO   (todos en estado gaseoso)

R: 4,1 mol de NO añadidos
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2. En un recipiente cerrado tenemos inicialmente 3,6mol/L de N²O⁴ y 3,6mol/L de H²O, ambos en estado gaseoso. La mezcla se caliente y reacciona hasta llegar al equilibrio:

2N₂O₄ +6 H₂O ↔ 4NH₃ + 7O₂

Haciendo un análisis se comprueba que la concentración de vapor de agua es de 0,6mol/L. Calcula la concentración de O₂ en equilibrio.

R: 3,5mol/L
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3. La constante de equilibrio Kp a 1273 K es igual a Kp=6,87x10^-4 para la siguiente reacción:

1/2N₂ + 1/2O₂  ↔ NO
(quito mejor las fracciones)

N₂ + O₂  ↔ 2NO

Llenamos, en condiciones normales, un matraz de 2L de monóxido de nitrógeno. Se cierra y se calienta hasta conseguir la tempratura de 1273 K. en estas condiciones, el monóxido de nitrógeno de disocia parcialmente hasta conseguir un estado de equilibrio. Según la reacción, calcula:

a) La composición de la mezcla gaseosa en el equilibrio. R: mol NO ∼0; mol N₂ = mol O₂ = 0,0441
b) El grado de disociación del NO a 1273 K. R: 1 aprox
c) La presión en el interior del recipiente, a 1273 K. R: p = 4,7x10⁵ Pa
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Saludos y gracias de antemano.

Respondo al primero.

Con las cantidades dadas en equilibrio, calcula la constante Kc, teniendo en cuenta que en este equilibrio no influye el volumen:

Kc = (0.8/V *1.2/V) / (1.6/V * 0.2/V) = 3

Si añades x mol de NO, el sistema deja de estar en equilibrio. Cumpliendo el principio de Le Chatelier, evolucionará reaccionando hacia la izquierda para oponerse al aumento de la concentración de NO, con lo que producirá más SO2 y más NO2, disminuyendo con ello el SO3 y el propio NO.

En el nuevo equilibrio alcanzado, tienes 2 mol de SO2, lo que te indica que se han producido (2 - 1.60) = 0.4 mol nuevos de SO2. Por estequiometría, también tuvieron que haberse formado otros 0.4 mol de NO2 y se habrán consumido 0.4 mol de SO3 y otros 0.4 mol de NO, así que (ya no escribo los V porque se cancelan, como antes)

3 = (0.8 + x - 0.4) * (1.20 - 0.4) / (1.60 + 0.4) * (0.20 + 0.4)

Resuelta la ecuación encuentras el valor de x, que corresponde a los moles de NO añadidos.

Un saludo

Nuestra reacción se encuentra en equilibrio por lo tanto tiene una constante de equilibrio Kc

                    SO₂      +      NO₂      ↔      SO₃       +      NO
EQUILIBRIO      1.6               0.2                1.2               0.8


Kc = [ (0.8)(1.2) ] / [ (1.6)(0.2) ] = 3   

(El cálcuclo se hace con las concentraciones decir mol/V pero como el volumen es el mismo  para los 4 se llega a eliminar de la ecuación)

Sabemos que si añadimos NO el equilibrio se desplazará a la izquierda haciendo que se formen SO₂ y NO₂ y por lo tanto tendremos un nuevo equilibrio quimico

                       SO₂      +      NO₂      ↔      SO₃      +      NO
INICIO                1.6               0.2                1.2              0.8
AÑADIMOS           --                 --                 --              0.8+x
DISOCIACIÓN       +z                 +z                 -z               -z
EQUILIBRIO        1.6+z            0.2+z             1.2-z          0.8+x-z

El problema nos dice la cantidad de moles de SO₂ al final es 2 mol y como estamos trabajando en moles

n_SO₂ = 2mol = 1.6 + x ⇒ z = 0.4 mol

Ahora en nuestro nuevo equilibrio tenemos una "nueva" constante de equilibrio, pongo nueva entre comillas porque es nueva en el sentido de que salen otros valores de concentración pero el valor de "3" que nos salió anteriormente no varía.


Kc = [ (0.8+x-z)(1.2-z) ] / [ (1.6+z)(0.2+z) ] = 3

Kc = [ (0.4+x)(0.8) ] / [ (2)(0.6) ] = 3

x = 4.1 mol de NO añadidos.

Según el dato del problema nos dice que en el equilibrio la concentracion de H2O es 0,6 mol/L
A manera de repaso: Sabemos que mol/L es igual a la molaridad(M) por tanto mol/L = M

                     2N₂O₄      +     6H₂O      ↔       4NH₃      +      7O₂
INICIO              3.6 M             3.6 M
DISOCIACIÓN      -2x                -6x                  +4x              +7x
EQUILIBRIO       3.6 -2x          3.6 - 6x              +4x              +7x

[H₂O]_equilibrio = 0.6 = 3.6 - 6x ⇒ x = 0.5 M

Nos piden la concentracion de O₂ en el equilibrio o sea 7x

[O₂]_equilibrio = 7x = 7(0.5) = 3.5 M = 3.5 mol/L