Question

PROBLEMA 5 A.- Cuando se ponen 0,7 moles de N2O4 en un reactor de 10 L a 359 K se establece el
equilibrio N2O4 (g) 2 NO2 (g) y la presión es de 3,3 atm. Calcula:

a) La concentración molar de todas las especies en el equilibrio.


Dato. R = 0,082 atm · L · mol−1 · K−1


Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Septiembre 2011, QUIMICA

Answer 1

PROBLEMA 5 A.- Cuando se ponen 0,7 moles de N₂O₄ en un reactor de 10 L a 359 K se establece el equilibrio N₂O₄ (g) 2 NO₂ (g) y la presión es de 3,3 atm. Calcula:

a) La concentración molar de todas las especies en el equilibrio.

Llamando x a los moles de N2O4 (g) que se disocia para producir 2 · x moles de NO₂ (g), los moles de cada especie al inicio y en el equilibrio son:

Moles al inicio:                       N₂O₄ (g) ↔ 2 NO₂ (g)

                                                    0,7             0

Moles en el equilibrio:               0,7-x          2 . x

Los moles totales en el equilibrio son: nt = 0,7− x + 2 · x = 0,7 + x, y llevando este valor a la ecuación de estado de los gases ideales, despejando x, sustituyendo valores y operando, sale para x el valor: 

$P . V=(0,7+x).R.T=\ \textgreater \ x= \frac{P.V}{R.T}-0,7= \frac{3,3 atm.10L}{0,082atmL.mol^{-1}K^{-1}.359K}$$-0,7=0,42moles$, 

y los moles de cada especie en el equilibrio: 0,7 – 0,42 = 0,28 moles de N2O4 y 2 · 0,42 = 0,84 moles de NO2, y sus respectivas concentraciones:

$[N_{2}O_{4}]= \frac{0,28moles}{10L}=0,028M$ y $[NO_{2}]= \frac{0,84moles}{10L}=0,084M$

Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Septiembre 2011, QUIMICA