Secundaria Resolucion ejercio equilibrio heterogeneo

[Nurinuri]

En un reactor cerrado se pone carbamato de amonio que se descompone según la reacción:
NH₄(NH₂-COO)(s) <===> 2NH₃(g) + CO₂(g). Una vez alcanzado el equilibrio a 20 ºC, la presión
en el reactor ha aumentado en 0,08 atm. Hallar Kc para dicha reacción. R// 5,47.10-9 M³
¿Alguien me ayuda a resolver este ejercicio?

[arivasm]

Re: Resolucion ejercio equilibrio heterogeneo

Entiendo que las 0,08 atm es el aumento de presión debido al amoniaco y el CO2 producidos por el equilibrio. Es decir, es la suma de las presiones parciales de ambos componentes. Por otra parte, sabes que por cada mol de CO2 que se produce se habrán originado dos moles de amoniaco, lo que se traduce en que la presión parcial de este último es doble de la del CO2. Con esas pistas no te costará encontrar Kp. Por otra parte, sabes que para un componente gaseoso en la mezcla su presión parcial y concentración se relacionan mediante $p_i=c_iRT$, de modo que $K_p=K_c (RT)^3$

[Richard R Richard]

Re: Resolucion ejercio equilibrio heterogeneo

suponiendo que la presión inicial era de 1 atm pues no lo dice pero antes de cerrar el reactor dentro debe reinar la presión atmosférica y considerando volúmenes unitarios $V_2=V_1$ y P_2

$$N_1=\dfrac{P_1V_1}{RT_1}$$

calcula este valor pues sera muy util.

$N_1=\dfrac 1{0.082\cdot 293.15}=0,0416m<br />$
entonces el incremento de presión proviene del incremento de moléculas de gas en el interior

$$N_2=\dfrac{P_2V_1}{RT_1}$$

luego de 1 y 2 sacas

$\dfrac{N_1}{P_1}=\dfrac{N_2}{P_2}$

$N_2=\dfrac{N_1P_2}{P_1}=1.08 N_1$

$$N_1+N_{NH_3}+N_{CO_2}=N_2=1.08 N_1$$

luego sabes que la constante de equilibrio tendrá la forma ( no usas la concentración ya que el volumen es la unidad y por lo tanto es igual al mismo número de moles)

$$K=(N_{NH_3})^2\cdot N_{CO_2}$$

si llamamos x a cada mol de gas generado la ecuacion 3 pasa ser

$N_{NH_3}+N_{CO_2}=N_2=1.08 N_1-N_1=0.08 N_1$

$2x+x=0.08 N_1$

por lo que $x =\dfrac{0.08}3 N_1=0.0266N_1$

reemplazando x en la ecuacion 4 y que $N_1 = 0,0416$

$K=(2x)^2\cdot x=4x^3=4(0.0266\cdot 0,0416)^3=\notcien{5.47}{-9} <br />$


Saludos $\mathbb {R}^3$

[arivasm]

Re: Resolucion ejercio equilibrio heterogeneo

suponiendo que la presión inicial era de 1 atm pues no lo dice pero antes de cerrar el reactor dentro debe reinar la presión atmosférica y considerando volúmenes unitarios...

No hace falta esas consideraciones. Lo único que debemos presuponer es que el reactor inicialmente no contiene ninguno de los gases que aparecen en el equilibrio en cuestión.

En una mezcla de gases ideales la sobrepresión que se produce al introducir nuevos componentes es igual a la suma de las presiones parciales que éstos ejercen. Así pues, el dato de las 0,08 atm significa que $p_{NH_3}+p_{CO_2}=0,08\,{\rm atm}$. Como $p_{NH_3}=2p_{CO_2}$ tenemos que $p_{CO_2}=\frac{1}{3}0,08\,{\rm atm}$. De ahí se sigue inmediatamente que $K_p=p_{NH_3}^2\cdot p_{CO_2}=\frac{4}{27}(0,08\,{\rm atm})^3=\notcien{7.585}{-5}\,{\rm atm^3}$.

Por último, $K_c=K_p/(RT)^3=\notcien{7.585}{-5}/(0,08206\cdot 293)^3=\notcien{5,46}{-9}\,{\rm M^3}$

[Nurinuri]

Re: Resolucion ejercio equilibrio heterogeneo

Gracias a todos, ya lo he resuelto.

[Alriga]

Re: Resolucion ejercio equilibrio heterogeneo

Hola Nurinuri.

La dinámica de este foro es la de abrir un nuevo hilo con su propio título para cada problema, por favor tenlo en cuenta la próxima vez. (Es posible que los administradores trasladen este nuevo problema a un nuevo hilo, estate atenta por si eso sucede para que no creas que has perdido el enunciado del segundo problema)
Por otro lado, si vas a participar habitualmente en la web, podría serte útil que le echases un vistazo a:

Consejos para conseguir ayuda de forma efectiva

Normativa del Foro de Física

Saludos.

[Nurinuri]

Re: Resolucion ejercio equilibrio heterogeneo

Lo siento no me di cuenta, abro nuevo hilo. Gracias por avisarme!!!