-x -x 2x n eq. b) La concentración de los compuestos si el volumen se reduce a la mitad manteniendo constante la temperatura de 400 ºC.

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1 Colegio Cristo Rey Química. º Bachillerato emas 6 y 7. Ciética y Equilibrio 1. Ua mezcla gaseosa costituida iicialmete por,5 moles de hidrógeo y,5 moles de yodo se calieta a 400 ºC, co lo que al alcazar el equilibrio se obtiee 4,5 mol de yoduro de hidrógeo, siedo el volume del recipiete de reacció de 10 litros. Calcula: a) El valor de las costates de equilibrio c y p. V = 10 L = 400 ºC H( I( HI( 0,5,5 --- r -x -x x eq 4,5 x = 4,5; x =,5 mol H,5,5 1, 5mol I,5,5 0, 5mol C HI H I 4,5 10 1,5 0, ,8 0 64,8 C b) La cocetració de los compuestos si el volume se reduce a la mitad mateiedo costate la temperatura de 400 ºC. Como 0 el cambio de volume o afecta al equilibrio, pero el valor de las cocetracioes se duplica. 1,5mol 5L 4,5mol HI eq 0, 9 5L 0,5mol 5L H eq 0, 5M I 0, 05M eq M. Los siguietes datos describe cuatro reaccioes químicas del tipo A + B C + D. Ea (kj/mol) G (kj/mol) H (kj/mol) Reacció I 1-0, Reacció II 0,5 5-0,8 Reacció I II 0,7 0,7 0,6 Reacció I V 1,5-0,5-0, a) Cuál es la reacció más rápida? La reacció más rápida es aquella que tega meor valor de eergía de activació. Reacció II

2 b) Cuál o cuáles so espotáeas? Será espotáeas aquellas reaccioes cuyo valor de eergía libre de Gibbs ( G) sea egativo. Reacció I y IV c) Cuál es la más edotérmica? Reacció edotérmica será aquellas cuya variació de etalpía ( H) sea positiva. La más edotérmica es la Reacció III d) Qué valores de la tabla se modificaría co u catalizador? U catalizador o cambia las variables termodiámicas ( G y H), pero si cambia el valor de la eergía de activació, al modificar la eergía del complejo activado.. Cosidera este proceso e equilibrio a 800 ºC: CaCO (s) CaO(s) + CO ( H = 0 kcal; p = 0,784. a) Se puede descompoer cualquier catidad de carboato de calcio e u recipiete cerrado a 800 ºC? or qué?, por lo No. orque la expresió de la costate de equilibrio queda C CO que cuado el valor de la cocetració de dióxido de carboo alcace el valor de la costate de equilibrio se establece el equilibrio y las cocetracioes permaecerá costates b) Idica, razoadamete, cuáles de las siguietes medidas favorece la descomposició de ua catidad determiada de carboato de calcio: Aplicamos el ricipio de Le Chatelier, que dice: Si e u sistema e equilibrio se modifica algú factor (presió, temperatura, cocetració,..) el sistema evolucioa e el setido que tieda a opoerse a dicha modificació. 1) Añadir dióxido de carboo. Al añadir u producto el equilibrio se desplazará e el setido e que se cosume, por lo tato se desplaza hacia la izquierda ) Aumetar el volume del recipiete. Al aumetar el volume dismiuye la presió, por lo tato el equilibrio se desplazará e el setido e que aumete la presió (aumete el úmero de moles gaseosos), por lo tato se desplaza hacia la derecha. ) Aumetar la temperatura del recipiete. Al aumetar la temperatura el equilibrio se desplazará e el setido e que dismiuya la temperatura (hacia la reacció edotérmica), por lo tato se desplaza hacia la derecha. 4. ara la reacció A + B C, al duplicar la cocetració de A, se duplica la velocidad de la reacció. Si embargo, cuado se multiplica por la cocetració de B la velocidad de reacció solo se multiplica por 1,7. Cuáles so los órdees de la reacció respecto a los reactivos A y B. Escribe la ecuació de velocidad? v k A B La ecuació de velocidad sería: Al duplicar la cocetració de A la velocidad se duplica, por lo que 1 Al triplicar la cocetració de B la velocidad se multiplica por 1,7, por lo que 1/ v k 1 A B

3 5. La ecuació de velocidad para el proceso de reducció de HCrO 4 - co HSO - e medio ácido es: v = k HCrO 4- HSO - H + a) Idica las uidades de la costate de velocidad (k). Como el orde la reacció es, las uidades de la costate de equilibrio queda: [ k ] mol L s 1 b) Idica el orde total de la reacció y los órdees parciales de las tres especies. El orde total de la reacció es y el orde parcial respecto a cada reactivo es 1. c) Explica los factores que ifluye e la costate de velocidad de la reacció. R A partir de la ecuació de ecuació de Arrheius: k A e Se puede ver que la costate ciética además de la propia reacció depede de la eergía de activació (que se puede modificar co u catalizador) y la temperatura. d) Idica de qué forma se puede aumetar la velocidad de reacció si variar la temperatura o la composició. Se puede aumetar la velocidad de la reacció co u catalizador positivo que dismiuye la eergía de activació, por lo que aumeta la costate ciética y la velocidad. 6. ara la reacció: NO ( + SO ( NO ( + SO ( a 50 las cocetracioes e el equilibrio co: [NO ] = 0, M; [SO ] = 0,6 M; [NO] = 4 M; [SO ] = 1, M. ( p.) a) Calcula el valor de c y p. E a = 50 0 C NO ( SO ( NO( SO ( C eq 0, 0,6 4 1, NOSO NO SO 41, 40 0, 0,6 b) Calcula las uevas cocetracioes e el equilibrio si a la mezcla aterior, coteida e u recipiete de 1 L, se le añade 1 mol de SO, mateiedo la temperatura costate a 50. V = = 50 NO ( SO ( NO( SO ( g eq = c eq 0, 0,6 4 1, 0 0, 1,6 4 1, eq 0, x 1,6 - x 4 + x 1, + x c eq 0, x 1,6 - x 4 + x 1, + x ) C NOSO NO SO 40 4 x 1, x 0, x 1,6 x 40 x 1,8 x 0, x 5,x 4, 8 9 x 77,x , 77, , 68,64 x 1,87mol x x 0,1097mol x = 1,87 mol o es solució válida porque el NO sería egativo. NO 0, 0,1097 0, eq 090 SO 1,6 0,1097 1, eq 490 M M

4 4 0,1097 1, 0,1097 NO 4, 1097 M SO 1, 097 M eq eq 7. El equilibrio Cl 5 ( Cl ( + Cl ( se alcaza caletado g de petacloruro de fósforo hasta 00 ºC e u recipiete de medio litro, siedo la presió fial de atm. Calcula: a) El grado de disociació del petacloruro de fósforo. V = 0,5 L eq = atm = 00 ºC Cl 5( Cl ( Cl ( 0 0, Cl 0, 0149mol 5 eq 0,0149 x x x 08,5 0,5 V R 0, 018mol 0, ,0149 x x x 0,018 x 6,8910 reaccioa 0 6, ,0149 0,48 b) El valor de p a dicha temperatura. mol Cl Cl5 0,595 Cl Cl Cl5 Cl Cl Cl5 Cl 6, , ,018 0,018 0,0075 0, La eergía de activació para la reacció A + B C +D es kj y, para su iversa, 58 kj. a) Cómo será la reacció directa, exotérmica o edotérmica? La eergía de los reactivos es mayor que la eergía de los productos, por lo ' que la reacció es exotérmica. H Ea Ea 58 6kJ b) Supoiedo que la eergía media de los productos es 0 kj, cuál será la eergía de los reactivos? Como la diferecia de eergía etre reactivos y productos es de 6 kj, la eergía de los reactivos será de 56 kj. 9. ara el sistema e equilibrio: e ( + F ( ef 4 ( H = -18 kj Explica qué efecto tedrá sobre el porcetaje de coversió de e( e ef 4 (: Aplicamos el ricipio de Le Chatelier, que dice: Si e u sistema e equilibrio se modifica algú factor (presió, temperatura, cocetració,..) el sistema evolucioa e el setido que tieda a opoerse a dicha modificació.

5 a) Aumetar el volume del recipiete. Al aumetar el volume dismiuye la presió, por lo tato el equilibrio se desplazará e el setido e que aumete la presió (aumete el úmero de moles gaseosos), por lo tato se desplaza hacia la izquierda. b) Añadir más flúor. Al añadir u reactivo el equilibrio se desplazará e el setido e que se cosume, por lo tato se desplaza hacia la derecha. c) Dismiuir la temperatura del sistema. Al dismiuir la temperatura el equilibrio se desplazará e el setido e que aumete la temperatura (hacia la reacció exotérmica), por lo tato se desplaza hacia la derecha. d) Comprimir el sistema. Al dismiuir el volume aumeta la presió, por lo tato el equilibrio se desplazará e el setido e que dismiuya la presió (dismiuya el úmero de moles gaseosos), por lo tato se desplaza hacia la derecha. 10. ara la reacció de sítesis del amoiaco: N ( + H ( NH ( se cooce los valores a temperatura ambiete de las siguietes magitudes: H r (egativo), G f (egativo), p (muy alto) y Ea (muy alto). Coteste, idicado cuál o cuáles de dichas magitudes está directamete relacioadas co los coceptos que se eumera a cotiuació: a) Itercambio de calor, cuál es el setido del itercambio de calor para esta reacció? Como la reacció es exotérmica ( H<0) se libera eergía e el trascurso de la reacció. b) Espotaeidad, e qué setido es espotáea la reacció? Como la variació de eergía libre de Gibbs es egativa ( G<0) e el setido directo la reacció es espotáea e el setido directo. c) Velocidad de reacció, es rápida o leta la reacció? La reacció es leta, ya que el valor de eergía de activació (diferecia de eergía etre los reactivos y el complejo activado) es muy alta. d) Efecto de la presió, qué efecto tiee para esta reacció u aumeto de la presió? Aplicamos el ricipio de Le Chatelier, que dice: Si e u sistema e equilibrio se modifica algú factor (presió, temperatura, cocetració,..) el sistema evolucioa e el setido que tieda a opoerse a dicha modificació. Al aumetar la presió el equilibrio se desplazará e el setido e que dismiuya la presió (dismiuya el úmero de moles gaseosos), por lo tato se desplaza hacia la derecha. 11. E u matraz de litros se itroduce 1 g de petacloruro de fósforo y se calieta hasta 00 ºC. Al establecerse el equilibrio de disociació a esta temperatura: Cl 5 ( Cl ( + Cl ( la presió total de la mezcla es,1 atm. a) Cuáto vale el grado de disociació e las codicioes señaladas? V = L eq =,1 atm = 00 ºC 1 Cl 0, 0576mol 5 08,5 Cl 5( Cl ( Cl ( 0 0, eq 0,0576 x x x,1 V R 0, 090mol 0, ,0576 x x x 0,090 x 0, 07mol reaccioa 0 0,07 0,0576 0,57

6 b) Cuál es el valor de p a esa temperatura? Cl Cl5 1,009 Cl Cl Cl5 Cl Cl Cl5 Cl 0,07 0,090,1 0,049 0,090 0,07 0,090

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