La constante de equilibrio (Kp) para la reacción de carbono sólido con dióxido de carbono produciendo monóxido de carbono a 850 ºC, tiene un valor de 0,70:
A. Escriba la reacción que tiene lugar y las semirreacciones correspondientes.
B. Calcule las presiones parciales del equilibrio si inicialmente se tiene 1 mol de CO2, en un recipiente de 30 L y a una temperatura de 850 ºC, además de carbono sólido.
C. Calcule las presiones parciales del equilibrio si inicialmente se tiene 1 mol de CO2, en las mismas condiciones que el apartado anterior, pero en un recipiente cuyo volumen es la mitad.
D. Si se conoce que la reacción es endotérmica, ¿Hacia dónde se desplazará el sistema si la temperatura aumenta hasta 1000 ºC?
E. Suponiendo que se separa el monóxido de carbono formado en la reacción anterior y se prepara una disolución añadiendo 1 L de agua a dicho óxido; ¿cuál es la concentración final en unidades de normalidad que se obtendría?
Respuestas a la pregunta
La constante de equilibrio (Kp) para la reacción de carbono sólido con dióxido de carbono produciendo monóxido de carbono a 850 ºC, tiene un valor de 0,70:
A. Escriba la reacción que tiene lugar y las semirreacciones correspondientes. C(s) + CO2 (g) → 2CO (g)
B. Calcule las presiones parciales del equilibrio si inicialmente se tiene 1 mol de CO2, en un recipiente de 30 L y a una temperatura de 850 ºC, además de carbono sólido.
Ley de los gases ideales: V x P = n x R x T
V = 30 L / 1000 = 0.03 m³
T = 850 ºC + 273 = 1123 K
R = 8.314 (KJ/ K mol K )
n = 1 mol / 1000 = 0.001 Kmol
1. calcular PCO2
P CO2 = (0.001 Kmol x 8.314 (KJ/ K mol K ) x 1123 K ) / 0.03 m³
PCO2 = 311.22
C. calcular PCO
Kp= PCO/PCO2
PCO= Kp x PCO2
PCO= 0.70 x 311.22 KPa
PCO= 217.855 KPa
C. Calcule las presiones parciales del equilibrio si inicialmente se tiene 1 mol de CO2, en las mismas condiciones que el apartado anterior, pero en un recipiente cuyo volumen es la mitad.
V = 15 L / 1000 = 0.015 m³
T = 850 ºC + 273 = 1123 K
R = 8.314 (KJ/ K mol K )
n = 1 mol / 1000 = 0.001 Kmol
1. calcular PCO2
P CO2 = (0.001 Kmol x 8.314 (KJ/ K mol K ) x 1123 K ) / 0.015 m³
PCO2 = 622.44 kpa
C. calcular PCO
Kp= PCO/PCO2
PCO= Kp x PCO2
PCO= 0.70 x 622.44 KPa
PCO= 435.708 Kpa
D. Si se conoce que la reacción es endotérmica, ¿Hacia dónde se desplazará el sistema si la temperatura aumenta hasta 1000 ºC?
La reacción es endotérmica entonces absorbe calor, en donde se desplazará hacia la derecha, ya que la reacción es directa
E. Suponiendo que se separa el monóxido de carbono formado en la reacción anterior y se prepara una disolución añadiendo 1 L de agua a dicho óxido; ¿cuál es la concentración final en unidades de normalidad que se obtendría
C(s) + CO2 (g) → 2CO (g)
1 mol C + 1 mol CO2 → 2 mol CO
Mm CO = 28 g/mol
1. calcular gramos de CO
g CO = 2 mol CO x 28 g CO
````````````````````
1 mol CO
g CO = 56 g
2. calcular Peq.
Peq. = Mm/valencia
Peq. = 28 g/mol / 1 = 28 g/eq.
3. calcular nº eq.
nº eq. = m/Peq.
nº eq. = 56 g / 28 g/eq = 2
4. calcular la normalidad
N = nº eq. / V(L)
N = 2 eq. / 1 L
N = 2 normal