Otras carreras Equilibrio químico

[my_atomlife]

Hola chic@s, tengo un pequeño problema con un ejercicio que dice así:

En un recipiente de 30 L se introducen 1 mol de H2 i 1 mol de I2 i se calienta a 450ºC. El valor de la constante de equilibrio es Kp=50 a 450ºC

La reacción correspondiente es: H2 + I2 = 2HI

Cuantos moles de I2 hay en el equilibrio?

La cuestión es que solo se me ocurre utilizar la fórmula de AG=-RTlnKp pero creo que no llegaría a nada...a ver si me ilumináis!

Grácias

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Re: Equilibrio químico

Hola my_atomlife,

¿Para qué quieres utilizar esa fórmula? Fíjate, te dan la constante de equilibrio en función de las presiones parciales a una determinada temperatura. Por tanto, a partir de esta constante puedes hallar la constante de equilibrio en función de la concentración, y así establecer las relaciones de equilibrio pertinentes. Veamos, tienes la siguiente reacción:

$H_2 (g) + I_2 (g) \Longleftrightarrow 2 HI (g)$

Por tanto, la constante de equilibrio sería:

$k_c=\dst\frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]}$

Ahora bien, considerando al hidrógeno y al yodo gases ideales, podemos decir que: $p_xV=n_xRT\Rightarrow p_x=\dst\frac{nRT}{V}=[x]RT$

De este modo puedes hallar la constante de equilibrio en función de la concentración, que será:

$k_p=\dst\frac{p^2_{HI}}{p_{H_2}p_{I_2}}=\dst\frac{([HI]RT)^2}{[H_2]RT[I_2]RT}=\dst\frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]}\dst\frac{(RT)^2}{(RT)^2}=k_c$

Es decir, la relación entre la constante de equilibrio en función de las presiones parciales y en función de la concentración no es más que:

$k_p=k_c(RT)^{\Delta n}$

En este caso la variación en el número de moles es cero, ya que hay dos moles en los productos y dos moles en los reactivos, luego la constante de equilibrio en función de las presiones parciales es igual a la constante de equilibrio en función de la concentración, pues $(RT)^{\Delta n}=1$.

Lo tienes ya fácil, porque, lógicamente, el sistema se desplazará hacia el lado de los productos (pues no hay nada en las condiciones iniciales, si no habríamos tenido que calcular el cociente de reacción Q). De este modo, tienes que:

$k_c=\dst\frac{\left(\dst\frac{2x}{30}\right)^2}{\left(\dst\frac{1-x}{30}\right)\left(\dst\frac{1-x}{30}\right)}$

Así puedes despejar $x$, concociendo la $k_c$, y nada, como un problema cualquiera de equilibrio.

Saludos,

[my_atomlife]

Re: Equilibrio químico

lo que no entiendo, es porq en el denominador aparece el 2-x. No deberían ser los dos 1-x ?

[my_atomlife]

Re: Equilibrio químico

si, los dos són 1-x; ya me salió el problema, MIL GRACIAS!

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Re: Equilibrio químico

Sí, ya lo he editado. Leí que se introducían 2 moles de $I_2$, pero para el caso, el procedimiento es el mismo, como has podido comprobar.

Saludos,