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?
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Respuestas a la pregunta
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 KPa
C. calcular PCO
Kp= PCO/PCO2
PCO= Kp x PCO2
PCO= 0.70 x 311.22 KPa
PCO= 217.855 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 el sistema se desplazará hacia la derecha, es decir, al producto (CO) ya que se aumenta la temperatura a 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?
Normalidad = n /V(L)
Mm CO = 28 g/mol
V = 1 L
m = 28 g/mol x 1 mol = 28 g
N = 28 mol / 1 L
N = 28 normal