Constantes de equilibrio 33

 

A 793 K, un recipiente de 2 litros contiene una mezcla en equilibrio formada por 0,30 moles de hidrógeno, 0,30 moles de yodo y 2,40 moles de yoduro de hidrógeno. Calcula cuántos moles de yodo habrá que añadir a la mezcla anterior, para que al alcanzar de nuevo el equilibrio a la misma temperatura, la concentración de hidrógeno se haya hecho la mitad de acuerdo con la reacción:

H2 (g) + I2 (g) ⟺ 2 HI (g)

 

 

Solución:

Datos: V = 2 L; neq (H2) = neq (I2) = 0,30 moles; neq (HI) = 2,40 moles

Reacción:

H2 (g) + I2 (g) ⟺ 2 HI (g)

Ley de acción de masas para esta reacción:

Kc = [HI]2/[H2]·[I2]

Concentraciones en el equilibrio:

[H2] = [I2] = 0,30 moles/2 L = 0,15 M

[HI] = 2,40 moles/2 L = 1,20 M

Kc = 1,202/0,15·0,15 = 64

Sea n los moles de yodo que se han de añadir para que en el nuevo equilibrio se cumpla que:

[H2] = 0,15 M/2 = 0,075 M

 

H2

I2

HI

Moles iniciales

0,30

0,30 + n

2,40

Moles que reaccionan

x

x

Moles que se obtienen

2x

Moles en el equilibrio

0,30 – x

0,30 + n – x

2,40 + 2x

Concentración en el equilibrio

(0,30 – x)/V 

(0,30 + n – x)/V

(2,40 + 2x)/V

 

Kc = [(2,40 + 2x)/V]2/[(0,30 – x)/V]·[(0,30 + n – x)/V]

Kc = (2,40 + 2x)2/(0,30 – x)·(0,30 + n – x)

Como la concentración de hidrógeno se ha de ser 0,075 M:

(0,30 – x)/2 = 0,075

0,30 – x = 0,15 → x = 0,30 – 0,15 = 0,15

(2,40 + 2·0,15)2/(0,30 – 0,15)·(0,30 + n – 0,15) = 64

7,29/0,15·(0,15 + n) = 64

48,6/(0,15 + n) = 64 → 48,6/64 = 0,15 + n

n = (48,6/64) – 0,15 = 0,61

Se han de añadir 0,61 moles de yodo.

 

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *