Question

PROBLEMA 5.- En una vasija de 10 L mantenida a 270 ºC y previamente evacuada se introducen 2,5
moles de pentacloruro de fósforo, PCl5, y se cierra herméticamente. La presión en el interior comienza
entonces a elevarse debido a la disociación térmica según el equilibrio siguiente:
PCl5 (g) ⇆ PCl3 (g) + Cl2 (g). Cuando se alcanza el equilibrio la presión es de 15,6 atm.

a) Calcula el número de moles de cada especie en el equilibrio.
b) Obtén los valores de Kc y Kp.

DATO: R = 0,082 atm · L · mol–1 · K–1

Prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2012, QUIMICA

Answer 1

Respuesta al problema 1 de la prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2012, QUIMICA

a) Calculamos el número de moles de cada especie en equilibrio:

                       PCl₅ (g)  ⇄   PCl₃ (g)  + Cl₂(g)

inicio                2,5                   0             0
equilibrio         2,5(1-α)         2,5α        2,5α

A partir de aquí se puede calcular cual es el número total de moles en el equilibrio:

                       nT = 2,5(1-α) + 2,5α + 2,5α = 2,5(1+α)

El ejercicio nos da la información de cual es la presión total y a partir de ella:

P.V = nT.R.T = 15,6.10 = 2,5(1-α).0,082.543

Despejamos:

α = 0,4

Finalmente los moles en equilibrio son:

nPCl₅ = 2,5(1-α) = 2,5(1-0,4) = 1,5 moles

nPCl₃ = nCl₂ = 2,5α = 2,5.0,4 = 1 mol

b) Calculamos cuales son los valores de las constantes Kc y Kp:

Kc = $\frac{[Cl_{2} ].[ PCl_{3} ]}{[ PCl_{5} ]} = \frac{ \frac{1}{10} \frac{1}{10} }{ \frac{1,5}{10} } =$ 0,066

Kp = Kc.(RT)^Δn = 0,066.(0,082.543)¹ = 2,97