8. Equilibrio químico en. reacciones gaseosas

Transcripción

1 Tnfomcione químic ndé Cedillo, T Equiliio químico en eccione geo 8.1. ntecedente 8.. Contnte de equiliio 8.3. Condicione de equiliio 8.4. Cociente de ección 8.5. Efecto de lo cmio en el equiliio Cp.7

2 8.1. ntecedente En l ección n N O 4 (g) NO (g), el ectivo, N O 4, e un g incoloo, mient que el poducto, NO, e un g de colo ojo. El colo del item de ección depende de l tempetu, tempetu j e clo y ocuo tempetu lt ntecedente

3 8.1. ntecedente 3 En ete co, l popoción n de poducto y ectivo e ditint e cd itución, po lo que en lguno co há má ectivo, y, en oto, má m poducto. jo ciet condicione, tmién ocue l ección n inve, NO (g) N O 4 (g) 8.1. ntecedente 4 nivel micocópico, l molécul iempe etán en movimiento y ocuen much coliione, po lo que pueden de tnto l ección diect, como l inve. En cieto momento, e lcnz un etdo en que l compoición del item de ección y no cmi má. ete etdo e le llm etdo de equiliio.

4 8.1. ntecedente 5 o ejemplo, 100 o C y volumen fijo, ini) /tm (ini) NO /tm (fin) N O 4 /tm (ini N O tm (fin) NO /tm tm 0.00 tm 0. tm 1.56 tm tm 1.00 tm 0.07 tm 0.86 tm 0.00 tm 1.00 tm 1.00 tm 0.4 tm.16 tm l finl, iempe hy má m poducto. Empíicmente e encuent que el cociente = (eq) NO / (eq) N O 11 4 e un contnte, peo u vlo depende de l tempetu ntecedente 6 L velocidd de un ección depende de l concentción de l epecie, el contcto ente l epecie, l tempetu, l peenci de ctlizdoe, etc. in emgo, l contnte de equiliio ólo depende de l tempetu.

5 8.. Contnte de equiliio l ección (g) + (g) + (g) + (g) +, l contnte de equiliio tiene l fom = en donde I e l peión n pcil de equiliio del compueto I, en tmófe ( ( I / o, con o = 1 tm)., 8.. Contnte de equiliio l ección n () N O 4 (g) NO (g), = ( ) NO L ección n inve () NO (g) N O 4 (g), tiene demá, p un múltiplo,, (c) ½ N O 4 (g) NO (g), NO4 NO N O ( ) = = NO 1 N O ( c) = = ( ) 1 ( )...

6 8.. Contnte de equiliio 3 i e cominn do eccione p fom ot, (d) O (g) + ½ O (g) O 3 (g), = ( d ) O O 3 O 1 (e) NO (g) NO (g) + ½ O (g), = ( e) NO O NO 1 (f) O (g) + NO (g) NO (g) + O 3 (g), 3 = = ( f ) O O NO NO ( d ) ( e) 8.. Contnte de equiliio 4 Ejecicio. Dd l eccione () N (g) + O (g) NO (g), () = 4. x ; () N (g) + O (g) NO (g), () = 1.0 x ; clcule l contnte de equiliio de (c) ½ N (g) + ½ O (g) NO (g), (d) NO (g) + O (g) NO (g).

7 8.. Contnte de equiliio 5 Un item heteogéneo e quel que tiene má de un fe peente. Cundo hy ólido o líquido, éto pecen en l contnte de equiliio con u fcción mol. Ejemplo. l eccione, CO (g) + H (g) CO (g) + H O (l), = CO / CO H ; I () I (g), = I. Ejecicio. Eci l contnte de equiliio p () L educción de óxido de coe (II) con hidógeno geoo p fom coe metálico y vpo de gu. () L ección de cón l ojo con vpo de gu p fom monóxido de cono e hidógeno geoo. 8.. Contnte de equiliio 6 = un g idel, i = n i T / V = C i T, í, l contnte equiliio tmién puede eciie en l fom q C CQ C c = = C C C C C + + n ( T ) = ( T ) g c C c = C C C n g = + +

8 8.3. Condicione de equiliio El vlo de l contnte de equiliio e puede clcul pti de l condicione del etdo de equiliio. Ejecicio. l ección NH 4 Cl () NH 3 (g) + HCl (g), 400 o C,.6 g de NH 4 Cl etán n equiliio con NH 3 y HCl,, con peione pcile de.5 y 4.8 tm,, epectivmente. Clcule l contnte de equiliio. Ejecicio. Conidee l ección n HI (g) H (g) + I (g). Oiginlmente e pte de HI con un peión n de 1.00 tm,, 50 o C. Cundo e lcnz el equiliio, l peión n pcil del hidógeno e 0.10 tm.. Clcule l peión n pcil de cd componente en l mezcl y l contnte de equiliio et tempetu Cociente de ección un ección n químic, el cociente de ección e define como Q = en donde I epeent l peión n pcil de I en culquie etdo de l ección, no neceimente en el etdo de equiliio. Cundo: Q =, e tiene el etdo de equiliio; Q >, Q dee diminui, ; Q <, Q dee ument,.

9 8.4. Cociente de ección Ejecicio. 100 o C,, l ección n N O 4 (g) NO (g) tiene un contnte de equiliio = 11. En un ecipiente de.0 L e colocn 0.10 mol de N O 4 y 0.0 mol de NO. Indique en que diección n e llevá co l ección. Ejecicio. l ección n CO (g) + H (g) CO (g) + H O (g), = 0.64, Clcule l peione pcile l equiliio p l mezcl iguiente: ) CO = H = 1.00 tm, CO = H O = 0. ) CO =.00 tm, H = 1.00 tm, CO = H O = Efecto de lo cmio en el equiliio El pincipio de Le Châtelie etlece que cundo un item en equiliio e petudo po un cmio en l concentción, n, l peión n o l tempetu, el item e deplz p contet el cmio.

10 8.5. Efecto de lo cmio en el equiliio Cmio en l compoición ( ) ñdi, Q <, Q ument, Quit, Q >, Q diminuye, -; +; ñdi, Q >, Q diminuye, Quit, Q <, Q ument, -; +. Ejecicio. L ección n HI (g) H (g) + I (g), 50 o C,, tiene = Cundo HI = 0.80 tm y H = I = 0.10 tm,, el item etá en equiliio. e ñde de HI ht que u peión n pcil e 1.00 tm.. Clcule l nuev peione l equiliio Efecto de lo cmio en el equiliio 3 Cmio en el volumen = T V T V T V T V Q = T V T V T V T V Q V V = V V V V V = V V V n g

11 8.5. Efecto de lo cmio en el equiliio 4 Cmio en el volumen (V V ) n g > 0, V > V, Q <, Q ument, V < V, Q >, Q diminuye, +; -; n g < 0, V > V, Q >, Q diminuye, V < V, Q <, Q ument, +; Efecto de lo cmio en el equiliio 5 Ejecicio. 100 o C,, l ección n N O 4 (g) NO (g) tiene un contnte de equiliio = 11. i l ección n ocue en un ecipiente de peión contnte,, clcule l fcción n mol de l epecie peente l equiliio cundo l inicio ólo hy ectivo y ) totl = 1.00 tm; ) totl =.00 tm.

12 8.5. Efecto de lo cmio en el equiliio 6 Cmio en l tempetu ección n endotémic, H > 0, T > 0, ument, T < 0, diminuye, +; -; d ln dt H = T o ección n exotémic, H < 0, T > 0, diminuye, T < 0, ument, +. -; ólo cmi l modific l tempetu Efecto de lo cmio en el equiliio 7 Ejecicio. Indique qué ocue con el etdo de equiliio de l eccione iguiente 1) CO (g) + O (g) CO (g), H = -566 kj, ) H (g) + I (g) HI (g), H = 53 kj, cundo ) e compime el item de ección n T contnte; ) e client el item de ección n contnte. Cp.9