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Equilibrio en función del grado de disociación ( ) K C, K P, y Sesión # 9 Curso FQI-FIQ Nada muere más rápidamente que una idea en una mente cerrada.

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Presentación del tema: "Equilibrio en función del grado de disociación ( ) K C, K P, y Sesión # 9 Curso FQI-FIQ Nada muere más rápidamente que una idea en una mente cerrada."— Transcripción de la presentación:

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2 Equilibrio en función del grado de disociación ( ) K C, K P, y Sesión # 9 Curso FQI-FIQ Nada muere más rápidamente que una idea en una mente cerrada. Pierre Bonnard

3 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. 2

4 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 K eq es muy pequeña (de orden < ), entonces también es pequeño y puede considerarse, para simplificar los cálculos que el factor (1- ) 1

5 a) b) Ejemplo 1: En un matraz de 5 litros se introducen 2 moles de PCl 5(g) y 1 mol de PCl 3(g) y se establece el siguiente equilibrio: PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g). Sabiendo que K c (250 ºC) = 0.042M; a) ¿cuáles son las concentraciones en el equilibrio?; b) ¿cuál es el grado de disociación? Sln: a) a) Planteam. del equilibrio: PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) Moles inic.: Moles equil. 2– ξ 1 + ξ ξ. conc. eq(mol/l) (2– ξ)/5 (1 + ξ)/5 ξ/5 PCl 3 · Cl 2 (1+ξ)/5 ·ξ/5 K c = --- = = PCl 5 (2– ξ)/5 De donde ξ = moles

6 b) Continuación del Ej. 1: b) ¿cuál es el grado de disociación? b) b) Planteamiento del equilibrio: PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(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 PCl 3 · Cl 2 [(1+2α)/5 ]·[2α/5] K c = = = PCl 5 [2 (1–α)/5 ] Reordenando: (1+2α)(2α) = 0.042(5)(2)(1-α) (α + 2α 2 ) = 0.21 – 0.21α 2α α – 0.21 = 0

7 Ejemplo 2: En el equilibrio anterior (K c = M): PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(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 PCl 5(g) en los 5 litros del matraz? Planteamiento del quilibrio: PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) Conc. inic.: 2/5 0 0 cambio x disociación: -0.4α 0.4α 0.4α conc. eq(mol/l) 0.4(1– ) PCl 3 · Cl 2 (0.4 ) 2 K c = = = (0.4 2 )/(1 - ) = PCl 5 0.4(1– ) se resuelve aplicando la fórmula general para ec. cuadrática. = 0.276; n PCl5 = 0.29 ; n PCl3 = 0.11 = n Cl2 Resp: = 0.276; n PCl5 = 0.29 ; n PCl3 = 0.11 = n Cl2

8 Ejemplo 3 A 450 ºC y 10 atm de presión el NH 3 (g) está disociado en un 95.7 % según la reacción: 2 NH 3 (g) N 2 (g) + 3 H 2 (g). Calcular K C y K P a dicha temperatura. Respuestas: K C = M 2 y K P = 2.69*10 6 atm 2 Estrategia de solución: 1)Leer bien el problema y extraer de él tanto la información suministrada como las incógnitas planteadas. 2)Plantear el equilibrio en función del grado de disociación suministrado. 3)Determinar la Keq que se prefiera primero y luego la otra en función de la que se determinó primeramente.

9 Ejemplo 4: El carbamato de amonio, NH 4 CO 2 NH 2, se descompone según la ecuación siguiente: NH 4 CO 2 NH 2(s) CO 2(g) + 2NH 3(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 K P = 1.18 * 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.: P tot = 0.2 atm b) La masa final de carbamato. Resp.: m carb. = 24 g

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


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