Secundaria Equilibrio químico II

[The Higgs Particle]

"En un matraz de 1,75 L, en el que previamente se ha realizado vacío, se introducen 0,1 moles de CO (g) y 1 mol de COCl₂ (g). A continuación se establece el equilibrio a 668 K: $CO (g) + {Cl}_{2} \Leftrightarrow CO{Cl}_{2} (g)$. Si en el equilibrio la presión parcial de ${Cl}_{ 2}$ es de 10 atm, calcula:
a) Las presiones parciales de $CO (g)$ y de $COC{l}_{2} (g)$ en el equilibrio
b) Los valores de Kp y Kc a esa temperatura"

Tengo varias preguntas para este ejercicio. Puedo fácilmente calcular la presión total que hay inicialmente (${P}_{T} = P (CO) + P (COC{l}_{2})$), puesto que, por ejemplo, $P (CO) \cdot V = n (CO) RT$ y conozco todos los valores necesarios. Esto sería útil si la presión total fuese constante. Quiero decir, ¿la presión inicial de la que hablo es la misma que la presión total una vez alcanzado el equilibrio? Y otra pregunta es, ¿el valor de $P (CO)$ y de $P({Cl}_{2 })$ son iguales al tener el mismo coeficiente estequiométrico?

[arivasm]

Re: Equilibrio químico II

¿la presión inicial de la que hablo es la misma que la presión total una vez alcanzado el equilibrio?

No. Como inicialmente no hay nada de cloro es inevitable que el sistema evolucione hacia la izquierda. Como cada mol de COCl2 que se disocia da lugar a dos moles de partículas (uno de cloro y otro de CO) es inevitable que se produzca un aumento del número total de moléculas.

Por otra parte, estás dando por hecho que la temperatura inicial es la misma que la de equilibrio, y el enunciado no menciona nada al respecto.

Éste es el clásico ejercicio que se hace planteando que el número de moles de CO en el equilibrio será 0,1+x, el del cloro x, y el de COCl2 1-x. Con la presión parcial del cloro obtienes la x y con ella las de CO y COCl2

¿el valor de $P (CO)$ y de $P({Cl}_{2 })$ son iguales al tener el mismo coeficiente estequiométrico?

No. El que tengan el mismo coeficiente estequiométrico simplemente se refiere a que por cada mol de uno que aparece/desaparece entonces aparecerá/desaparecerá un mol del otro.

Imagínate el proceso calvo + peluca = cabeza con pelo. No hay ninguna obligación de que el número de calvos coincida con el de pelucas. El 1:1 simplemente expresa que por cada calvo que se ponga pelo desparecerá una peluca.

[The Higgs Particle]

Re: Equilibrio químico II

Bueno, claro... ahora que lo pienso me parece obvio que la presión no es la misma, puesto que el número de moles iniciales varía respecto del que hay en el equilibrio y, por lo tanto, las presiones: ${P}_{0} = \frac{{n}_{0} \cdot RT }{V}$ y ${P}_{T} = \frac{{n}_{T} \cdot RT}{V}$

A ver si ahora saco el problema:

$n({Cl}_{2}) = \frac{{Cl}_{2} \cdot V}{RT} = \frac{10 \cdot 1,75}{0,082 \cdot 668} \to n({Cl}_{2}) = 0,32 mol$. Sustituyendo datos en la tabla:

Lo he puesto así teniendo en cuenta que, al haber 0 mol de Cl₂, es lógico que el equilibrio se desplazará a la izquierda, formándose también más CO. Por lo tanto, lo que reacciona es el COCl₂, que se descompone (por eso pone 0 mol en "reacciona CO y Cl₂").

Por lo tanto, la concentración en equilibrio del CO es: $[CO] = 0,4 M$; $[COC{l}_{2}] =0,39 M$. De aquí puedo obtener las presiones parciales, pues ${P}_{x} = [x] \cdot RT$.
Entonces, $P(CO) = 0,4 \cdot 668 \cdot 0,082 = 21,91 (atm)$; $P(COC{l}_{2}) = 0,39 \cdot 668 \cdot 0,082 = 21,36 (atm)$

b) Para los valores de Kc y Kp: $Kp = \frac{P(COC{l}_{2})}{P(CO)} = \frac{21,36}{21,91}; Kp = 0,97$
$Kp = Kc \cdot {[RT]}^{\Delta n}$, y aquí $\Delta n = 1 - 2 = -1$, por lo que $Kc = Kp \cdot (RT) = 0,97 \cdot 0,082 \cdot 668$; $Kc = 53,4$

[arivasm]

Re: Equilibrio químico II

Creo que tienes mal la Kp: has olvidado incluir en ella la presión parcial del cloro.

[The Higgs Particle]

Re: Equilibrio químico II

Tienes razón; se me ha colado, jaja. Bueno, pero he aprendido a hacerlo, gracias a ti

Un saludo, Arivasm