Equilibrio en función del grado de disociación ()

Presentación del tema: "Equilibrio en función del grado de disociación ()"— Transcripción de la presentación:

1 Equilibrio en función del grado de disociación ()
Sesión # Curso FQI-FIQ Equilibrio en función del grado de disociación () KC , KP , y  “Nada muere más rápidamente que una idea en una mente cerrada.” Pierre Bonnard

2 Objetivos Aplicar los conocimientos previos sobre grado de disociación, en planteamientos del equilibrio químico, para resolver problemas que requieran la determinación de composiciones de equilibrio dado el grado de disociación o el cálculo de  a partir de una constante de equilibrio. Demostrar entusiasmo e interés por aprender, participando activamente en la clase, con el fin de facilitar nuestro propio proceso de formación.

3 Grado de disociación ()
Es la fracción de cada mol de compuesto que se disocia, a determinadas condiciones de P y T. Se utiliza en aquellas reacciones en las que existe un único reactivo que se disocia en dos o más. En consecuencia, el % de sustancia disociada es igual a  siempre y cuando la relación tome como base o punto de partida 1 mol (tanto en la ecuación química, como en las condiciones iniciales). Cuando la Keq es muy pequeña (de orden < 10-4), entonces  también es pequeño y puede considerarse, para simplificar los cálculos que el factor (1- )  1

4 Ejemplo 1: En un matraz de 5 litros se introducen 2moles de PCl5(g) y 1 mol de PCl3(g) y se establece el siguiente equilibrio: PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g). Sabiendo que Kc (250 ºC) = 0.042M; a) ¿cuáles son las concentraciones en el equilibrio?; b) ¿cuál es el grado de disociación? Sln: a) Planteam. del equilibrio: PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) Moles inic.: Moles equil. 2– ξ 1 + ξ ξ . conc. eq(mol/l) (2– ξ)/5 (1 + ξ)/5 ξ/5 PCl3 · Cl2 (1+ξ)/5 ·ξ/5 Kc = ——————--- = —————— = PCl5 (2– ξ)/5 De donde ξ = moles

5 Continuación del Ej. 1: b) ¿cuál es el grado de disociación?
b) Planteamiento del equilibrio: PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) Moles inic.: Rxn: -2α 2α 2α Moles equil. 2–2α 1 + 2α 2α. conc. eq(mol/l) 2(1–α)/5 (1 + 2α)/5 2α /5 PCl3 · Cl2 [(1+2α)/5 ]·[2α/5] Kc = —————— = ————— — = PCl5 [2 (1–α)/5 ] Reordenando: (1+2α)(2α) = 0.042(5)(2)(1-α) (α + 2α2) = 0.21 – 0.21α 2α α – 0.21 = 0

6 Ejemplo 2: En el equilibrio anterior (Kc = 0
Ejemplo 2: En el equilibrio anterior (Kc = M): PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) ¿cuál sería el grado de disociación y el número de moles en el equilibrio de las tres sustancias si pusiéramos únicamente 2 moles de PCl5(g) en los 5 litros del matraz? Planteamiento del quilibrio: PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) Conc. inic.: / cambio x disociación: -0.4α α α conc. eq(mol/l) (1–)   PCl3 · Cl2 (0.4 )2 Kc = —————— = ———------— = (0.4 2)/(1 - ) = PCl5 (1–) se resuelve aplicando la fórmula general para ec. cuadrática. Resp:  = 0.276; nPCl5 = ; nPCl3 = 0.11 = nCl2

7 Respuestas: KC = 765. 65 M2 y KP = 2.69*106 atm2
Ejemplo 3 A 450 ºC y 10 atm de presión el NH3 (g) está disociado en un 95.7 % según la reacción: NH3 (g)  N2 (g) + 3 H2 (g). Calcular KC y KP a dicha temperatura. Estrategia de solución: Leer bien el problema y extraer de él tanto la información suministrada como las incógnitas planteadas. Plantear el equilibrio en función del grado de disociación suministrado. Determinar la Keq que se prefiera primero y luego la otra en función de la que se determinó primeramente. Respuestas: KC = M2 y KP = 2.69*106 atm2

8 Ejemplo 4: El carbamato de amonio, NH4CO2NH2, se descompone según la ecuación siguiente: NH4CO2NH2(s) CO2(g) NH3(g) En un recipiente de 5 litros se introducen 25 g de carbamato y se calientan a 308 K hasta que alcance el equilibrio. Sabiendo que KP = 1.18 * 10-3 atm, calcular: a) La presión total ejercida por los gases, si la presión parcial del dióxido de carbono es igual a la mitad de la del amoníaco. Resp.: Ptot = 0.2 atm b) La masa final de carbamato. Resp.: mcarb. = 24 g

9 Ahora valoremos de nuevo….
Alcanzamos los objetivos? Escriban la reflexión en su cuaderno…