Question

ayudaaaaa porfavor
En un contenedor se colocan 9,2 gramos de óxido de Nitrógeno (IV) a una temperatura de 23 ºC produciéndose dióxido de nitrógeno, según la siguiente reacción, con una Kp de 0,142 y una presión total de 1,2 atmosfera: N2O4(g) -> NO2(g). Calcular: a) El grado de disociación. b) Las presiones parciales de cada uno de los compuestos en el equilibrio. c) El valor de Kc.

Answer 1

Teniendo una cantidad de óxido de nitrógeno (IV) a una determinada temperatura, se produce la reacción para producir dióxido de nitrógeno y se pide calcular grado de disociación, presión parcial de cada compuesto y el valor de Kc, conociendo el valor de Kp y la presión total.

Los resultados obtenidos son:

a) grado de disociación = 0,174

b) Presión parcial de NO₂ = 0,356 atm

   Presión parcial N₂O₄ = 0,844 atm

c) Kc = 0,0058

                         N₂O₄    ⇔   2 NO₂

En equilibrio   n (1 - α)          2 nα

moles totales = n( 1 + α)

α = grado de disociación

Sabemos que inicialmente se tienen 9,2 g de N₂O₄, entonces podemos calcular n (número de moles):

Masa molar de N₂O₄ = 92 g/mol

9,2 g × 1 mol / 92 g = 0,1 mol N₂O₄

                              N₂O₄     ⇔    2 NO₂

En equilibrio        0,1 (1 - α)          0,2 α

moles totales = 0,1 ( 1 + α)

Kp = (Presión parcial NO₂)² / (Presión parcial N₂O₄)

y sabemos que:

Presión parcial de un gas = Presión total × Fracción molar del gas

Fracción molar NO₂ =  0,2α / ( 0,1 ( 1 + α))

Fracción molar N₂O₄ =  0,1 (1 - α) / 0,1 (1 + α) = (1 - α) / (1 + α)

entonces:

Presión parcial NO₂ = Pt × 0,2α / ( 0,1 ( 1 + α))

Presión parcial N₂O₄ = Pt × ((1 - α) / (1 + α))

Kp =  ( Pt × 0,2α / ( 0,1 ( 1 + α)) )² / ( Pt × ((1 - α) / (1 + α)) )

Conocemos Kp = 0,142  y Pt = 1,2 atm

entonces:

0,142 = 1,2 ( 4 α² / ( 1 + α ) ( 1 - α ) )

α = 0,174  (grado de disociación)

Presión parcial de NO₂ = Pt × 0,2α / ( 0,1 ( 1 + α))

Presión parcial de NO₂ = 1,2 × 0,2 (0,174) / ( 0,1 ( 1 + 0,174))

Presión parcial de NO₂ = 0,356 atm

Presión parcial N₂O₄ = Pt × ((1 - α) / (1 + α))

Presión parcial N₂O₄ = 1,2 × ((1 - 0,174) / (1 + 0,174))

Presión parcial N₂O₄ = 0,844 atm

Kp = Kc . (R.T )ⁿ      

(donde n = diferencia entre moles de productos y moles de reactivos)

En este caso: n = 2 - 1 = 1

Entonces:

Kp = Kc . (R.T )

Kc = Kp / R .T

Kp = 0,142

R = 0,082 atm. L / K.mol

T = 23 + 273 = 296 K

Kc = 0,142 / ( 0,082 × 296 ) = 0,0058