Question

POR FAVOR me pueden colaborar con este ejercicio de equilibrio térmico En un recipiente de 4.2 L se introducen 5 moles de SO2 (g) y 2 moles de O2 (g), para producir SO3 (g). Este sistema se calienta a 650 °C. Si en el equilibrio se encuentran 4,2 mol de SO2, determine las concentraciones en el equilibrio de cada una de las sustancias y calcule las constantes de equilibrio Kc y Kp.

Answer 1

Para resolver hacemos lo siguiente:

Tenemos:

V = 4.2 L   (volumen)

n SO2  = 5 moles  (nro de moles de SO2)

n O2 = 2 moles   ( nro de moles de O2)

ne SO2 = 4,2 moles   (nro de moles en el equilibrio)

T = Temperatura 650°C = 923°K

Resolvemos:

La reacción química es: SO2 (g) + 1/2 O2 (g) → SO3 (g)

- Cantidad de moles de SO2 que reaccionan son:

Moles SO2 = 5 moles - 4,2 moles  

Moles SO2 = 0,8 moles

- Se requiere 0,5 moles de oxígeno por cada mol de SO2 para producir 1 mol de SO3. Entonces:

Para reaccionar 0,8 moles de SO2, se requerirán:

Moles de O2 = 0,8 moles SO2 x 0,5 moles de O2/ 1 mol SO2

Moles de O2 = 0, 4 moles

- Los moles de SO3 producidos son:

Moles de SO3 = 0,8 moles de SO2 x 1 mol SO3 / 1mol de SO2

Moles de SO3 = 0, 8 moles

- Concentraciones molares de los reactivos y productos de la reacción son:

[SO2] = 0,8 moles / 4,2 L →   [SO2] = 0,1905 M

[O2] = 0,4 moles / 4,2 L   →    [O2] = 0,09524 M

[SO3] = 0,8 moles / 4,2 L →  [SO3] = 0,1905 M  

- Constante de equilibrio de la  reacción de compuestos gaseosos en función de sus concentraciones molares (Kc), es:  

Kc = [SO3]¹ / ([SO2]¹ x [O2]¹/²)  

Kc = 0,1905 M / 0,1905 M x (0,09524)1/2 M  

Kc = 3,240  

- La constante de equilibrio Kp, en función de Kc queda:

Kp = Kc x (RT)Δn

Δn = es la diferencia del número de moles de productos menos reactantes  Δn = 1 – (1 + ½) = - ½

R = 0,08206 atm L/mol x °K

Kp = 3,240 x (0,08206 atm.L/mol°K x 923°K)-1/2

Kp = 5.648 x 10-4 atm