1r ciclo Termoquímica: Principio de Le Chatelier

[Pepealej]

Hola, tengo el siguiente ejercicio que llevo dádole vueltas toda la tarde y no sé resolver. ¿Alguien me puede echar una mano? Gracias

Dado el equilibrio CO (g) + Cl2 (g) $\to$ COCl2 (g), las concentraciones son [CO] = 2,00 M; [Cl2] = 2,00 M; [COCl2] = 20,0 M. Sabiendo que $\Delta$rHº =−27,08kcal, calcular la composición en el equilibrio:
a) Cuando se añade 1 mol/L de Cl2 a T y V constantes. [CO]eq =1.58 M; [COCl2]eq =20.42 M; [Cl2]eq =2.58 M
b) Cuando el volumen se hace el doble a T y P constantes. [CO]eq=[Cl2]eq = 1.39M; [COCl2]eq =9.61 M.
c) Se eleva T de 99,8 a 395ºC a presión constante. [CO]eq=[Cl2]eq = 21.99M; [COCl2]eq =0.01 M.
d) Se introducen en el medio de reacción 10 mol/L de N2 a T y V constantes. No cambia

Las soluciones están en rojo

[javirk]

Re: Termoquímica: Principio de Le Chatelier

Hola, te he resuelto los apartados a y b, el c tengo que pensarlo que no lo he hecho nunca y el d pues ahora mismo no se me ocurre.

A)$CO(g) + {Cl}_{2} \Leftrightarrow {COCl}_{2}$

Imagina que el volumen es 1, por lo tanto esos valores de Molaridad que te dan son iguales a los moles de cada sustancia. El momento que te dan al principio de 2, 2, 20 está en equilibrio, por lo tanto puedes usarlo para sacar ${K}_{c}$:

${K}_{c}=\frac{20}{2\times2}=5$ (La $\times$ esa es el producto, pero no sé como ponerlo para que no parezca que ponga 22)

Como añades 1 mol de ${Cl}_{2}$ tienes 2 moles de $CO$, 3 de ${Cl}_{2}$ y 20 moles de ${COCl}_{2}$. Y eso lo usas para las condiciones iniciales (no sé tú qué método usarás), como añades un reactivo, el equilibrio se desplaza hacia la derecha, por lo tanto tendrás al final $2-x$ de $CO$, $3-x$ de ${Cl}_{2}$ y $20[B]+[/B]x$ de ${COCl}_{2}$, donde x representa los moles que desaparecen de los producto; pones eso en la ecuación de ${K}_{c}$:

$<br /> {K}_{c}=5=\frac{20+x}{(2-x)(3-x) }$

Y te acaba saliendo un valor de x de $0,34$. Por lo tanto tienes $2-0,34=1,66$ moles de $CO$, $3-0,34=2,66$ moles de ${Cl}_{2}$ y $20+0,34=20,34$ moles de ${COCl}_{2}$. Como el volumen que habíamos marcado era 1L, la Molaridad coincide con los moles.

B) Al aumentar el volumen el equilibrio se desplaza hacia la parte donde haya mayor número de moles gaseosos (en este caso hacia la izquierda, los productos), por lo tanto aplicando lo mismo que en el apartado anterior, y teniendo en cuenta que ahora el volumen es 2 (porque se hace el doble), ponemos:

$<br /> {K}_{c}=5=\frac{\frac{20+x}{2}}{\frac{(2+x)}{2}\frac{(2+x)}{2} }$

Lo que nos da un valor de $x$ de $0,77$. Por lo tanto tenemos:
$[{COCl}_{2}]=\frac{20-0,77}{2}=9,615M$
$[CO]=\frac{2+0,77}{2}=1,385M$
$[{Cl}_{2}]=\frac{2+0,77}{2}=1,385M$

Que es el resultado que te dan.

Siento que me haya costado tanto responderte (no sé si era urgente o no), pero aún me cuesta hacerme con esto del $\text{Latex}$.

Un saludo!

[Pepealej]

Re: Termoquímica: Principio de Le Chatelier

Perfectísimo! Muchísimas gracias javirk, muy bueno el post