Question

A 360ºC se determina la composición de una mezcla gaseosa que se encuentra en equilibrio en el interior de un matraz de 2 litros de capacidad, encontrándose 0,10 moles de H2; 0,12 moles de I2 y 0,08 moles de HI. Calcule:
a) Ke para la reacción: I2 (g) + H2 (g) 2 HI (g)
b) Si se añade H2 a la reacción, hacia donde se desplaza el equilibrio?

Answer 1

Sea el siguiente sistema gaseoso en equilibrio: 

I₂(g) + H₂(g) ⇄ 2HI(g)

a) Para dicha reacción quimica, la constante de equilibrio se expresa como:

$K_e_q= \frac{ (P_H_I)^{2} }{ P_{I_{2}}*P_{H_{2}} }$

Donde $P_H_I$ hace referencia a la presión parcial del HI en equilibrio, $P_{I_{2}}$ es la presión parcial del I₂ en equilibrio y $P_{H_{2}}$ la presión parcial del H₂ en equilibrio.

Dado que se conocen los moles de cada especie en el equilibrio, de manera de hallar las presiones parciales de las mismas, se debe aplicar la ecuación de los gases ideales.

$PV=RnT$

Donde R es la constante de los gases ideales (0,082 Latm/molK), T es la temperatura del sistema (expresada en grados K), V el volumen del sistema (en L), P la presión ejercida (en atm) y n el número de moles de las especies.

Despejando la presión: $P= \frac{RnT}{V}$

Se sabe que el sistema se encuentra en un matraz de 2L y a una temperatura de 360ºC (633 K)

$P_H_I= \frac{0,082*0,08*633}{2} = 2,07atm$

$P_{I_{2}} = \frac{0,082*0,12*633}{2} = 3,11atm$

$P_{H_{2}} = \frac{0,082*0,10*633}{2} = 2,6atm$[/tex]

Conociendo las presiones parciales de cada gas, se puede calcular la constante de equilibro:

$K_e_q= \frac{ (2,07atm)^{2} }{3,11atm*2,6atm }=0,53$

El valor de la constante de equilibrio es de 0,53

b) Una distorsión en el equilibrio causará que este se desplace de manera de contrarrestar tal distorsión. 
El agregado de una especie en un sistema en equilibrio causa que éste se desplace a fin de consumir el agregado de tal especie. 
Por lo tanto, si se agrega H₂ al sistema, el equilibrio se desplazará hacia la derecha de manera de consumir dicho agregado y mantener el equilibrio.