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Equilibrio químico

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  • Secundaria Equilibrio químico

    Tengo un ejercicio de equilibrio químico en el que necesito un cable, la verdad.

    "En un recipiente de 2 L, en el que inicialmente se ha realizado el vacío, se introducen 0,30 moles de H2 (g); 0,20 moles de NH3 (g) y 0,10 moles de N2 (g). La mezcla se calienta hasra 400 ºC estableciéndose el equilibrio: ".La presión total de la mezcla gaseosa en el equilibrio es de 20 atmósferas.

    a) Indique el sentido en que evoluciona el sistema inicial para alcanzar el equilibrio. Justifique la respuesta.
    b) Calcule el valor de la constante
    para el equilibrio a 400 ºC

    a) No sé cómo saber el sentido en el que evoluciona el sistema inicial si no tengo para compararlo con . Para ello, tendría que hacer primero el segundo apartado, ¿no?

    b) He pensado que , de donde saco que moles.

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ID:	311780

    Al mismo tiempo, y con ayuda de esta tabla, veo que ; moles en el equilibrio, valor inaceptable, pues los moles no pueden ser negativos.

    La idea era seguir haciendo , pero no puedo.

    Gracias!
    Última edición por The Higgs Particle; 01/02/2015, 13:51:41.
    i\hbar \frac{\partial \psi(\vec{r};t) }{\partial t} = H \psi(\vec{r}; t)

    \hat{\rho} = \sum_i p_i \ket{\psi_i} \bra{\psi_i}

  • #2
    Re: Equilibrio químico

    No se porque pones el volumen de 2 litros . Yo en el enunciado veo L litros.
    Si trabajas con L litros los moles /L da 0,3624

    Comentario


    • #3
      Re: Equilibrio químico

      Había copiado mal el enunciado; son 2 litros (el símbolo " está en la misma tecla y se me ha ido); ya lo he corregido. Gracias por hacérmelo ver .

      Sin embargo, sigue saliendo lo mismo...
      Última edición por The Higgs Particle; 01/02/2015, 13:55:24.
      i\hbar \frac{\partial \psi(\vec{r};t) }{\partial t} = H \psi(\vec{r}; t)

      \hat{\rho} = \sum_i p_i \ket{\psi_i} \bra{\psi_i}

      Comentario


      • #4
        Re: Equilibrio químico

        Al dar los moles negativos tienes que cambiar el sentido de la reacción de manera que de Nitrógeno serìa 0,1 + x , de hdrógeno 0,3+3x y de amoníaco 0,2 - 2x

        Comentario


        • #5
          Re: Equilibrio químico

          Pero, así a voz de pronto, ¿cómo contestar al apartado a)? Porque he llegado a saber el sentido haciendo todo este proceso.
          i\hbar \frac{\partial \psi(\vec{r};t) }{\partial t} = H \psi(\vec{r}; t)

          \hat{\rho} = \sum_i p_i \ket{\psi_i} \bra{\psi_i}

          Comentario


          • #6
            Re: Equilibrio químico

            Al calcular los moles y ver que te dan negativos ya sabes que la reacción va en el otro sentido y no te hace falta calcular Kc para saberlo.

            Comentario


            • #7
              Re: Equilibrio químico

              Ya, pero tengo que hacer todo ese proceso (que en el examen es tiempo valioso ). ¿No hay ninguna forma, viendo las cantidades iniciales, de saber automáticamente hacia qué lado se desplaza?
              i\hbar \frac{\partial \psi(\vec{r};t) }{\partial t} = H \psi(\vec{r}; t)

              \hat{\rho} = \sum_i p_i \ket{\psi_i} \bra{\psi_i}

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              • #8
                Re: Equilibrio químico

                Escrito por The Higgs Particle Ver mensaje
                Al mismo tiempo, y con ayuda de esta tabla, veo que ; moles en el equilibrio, valor inaceptable, pues los moles no pueden ser negativos.
                Como resulta Imagino que tu -0,625 es un error de escritura.

                Claro que puede ser negativo (x no son los moles en el equilibrio, sino los de N2 que reaccionan): significa que parte del amoníaco se disocia en nitrógeno e hidrógeno. Lo que no puede ser negativo es el número de moles de las substancias. En concreto, de amoníano quedarán 0,2-2*0,01625 = 0,075 moles, que es un valor perfectamente admisible.

                De hecho, el apartado a) lo resuelves inmediatamente viendo las cifras totales: se introduce un total de 0,6 moles pero en el equilibrio hay 0,725. Conclusión: el sistema se desplazará hacia el aumento del número de moles, es decir, hacia la izquierda.
                Última edición por arivasm; 01/02/2015, 21:14:28.
                A mi amigo, a quien todo debo.

                Comentario


                • #9
                  Re: Equilibrio químico

                  Si no te dan mas datos ,no.
                  No obstante esos cálculos ya te valen para el apartado b) y recuerda que para calcular la constante Kc es como pusiste tu aunque la reacción va en sentido contrario

                  Comentario


                  • #10
                    Re: Equilibrio químico

                    Arivasm, cierto que puedo ver los números de moles iniciales totales y comparalos con los de equilibrio, ¿pero cómo sé hacia dónde se desplaza el equilibrio? Supongo que es como en el principio de Le Chatelier al variar la presión, ¿no? Se desplaza hacia la parte en la que haya más o menos moles gaseosos (en este caso, al ser los moles iniciales menos que en el equilibrio, se desplaza hacia donde hay más; es decir, hacia la izquierda). ¿Es correcto?
                    Última edición por The Higgs Particle; 01/02/2015, 21:22:31.
                    i\hbar \frac{\partial \psi(\vec{r};t) }{\partial t} = H \psi(\vec{r}; t)

                    \hat{\rho} = \sum_i p_i \ket{\psi_i} \bra{\psi_i}

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                    • #11
                      Re: Equilibrio químico

                      La verdad es que no lo relaciono ni con Le Chatelier, sino con la lógica más patatera. Tenemos tres posibilidades:
                      • No pasa nada: la situación inicial ya era la de equilibrio, luego el total de moles iniciales ya es igual al de equilibrio
                      • El sistema evoluciona consumiendo hidrógeno y nitrógeno y produce amoníaco: eso implica que por cada cuatro moles de gas que desaparecen aparecen otros dos; el balance neto de esa evolución es que se reduce el total de moles; conclusión: al principio debería haber más moles en total que los que finalmente hay en el equilibrio
                      • El sistema evoluciona produciendo hidrógeno y nitrógeno y consume amoníaco; justo al revés del anterior: inicialmente hay más moles totales que en el equilibrio.


                      Por supuesto, este enfoque sólo nos sirve para casos en los que la suma de los coeficientes estequiométricos es diferente en un lado que en el otro. Si son iguales el total no podrá cambiar entre la situación inicial y la de equilibrio. Es decir, en ese caso las dos respuestas posibles serían "es imposible" (si el total de moles cambia) o "necesito más datos" (si no cambia y no dan la constante de equilibrio).
                      Última edición por arivasm; 01/02/2015, 21:32:19.
                      A mi amigo, a quien todo debo.

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                      • #12
                        Re: Equilibrio químico

                        Con lo de Le Chatelier me refería a que cuando aumenta la presión, disminuye el volumen, incrementándose la concentración. El sistema se opone a ese cambio y, por lo tanto, tiende a disminuir el número de moles, para conseguir la misma concentración que había antes, por lo que el equilibrio se desplaza a un lado o a otro.

                        En cualquier caso, muchas gracias a ambos por las respuestas.
                        i\hbar \frac{\partial \psi(\vec{r};t) }{\partial t} = H \psi(\vec{r}; t)

                        \hat{\rho} = \sum_i p_i \ket{\psi_i} \bra{\psi_i}

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                        • #13
                          Re: Equilibrio químico

                          Lo que sucede es que aquí no dicen nada de las condiciones iniciales. No sabemos si la presión aumentó o no (pues no sabemos cuál era la temperatura inicial).
                          Última edición por arivasm; 01/02/2015, 21:46:08.
                          A mi amigo, a quien todo debo.

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