Constantes de equilibrio 38

 

El pentacloruro de fósforo se descompone, al calentar, en tricloruro de fósforo y cloro, mediante una reacción reversible. Se mezcla, en un matraz de 1 litro, 0,84 mol de PCl5 y 0,18 mol de PCl3. Al calentar, a una determinada temperatura, se llega al equilibrio, quedando 0,72 mol de PCl5 sin descomponer.

a)  Hallar la constante de equilibrio.

b)  Si en el matraz se hubiera calentado sólo 0,84 mol de PCl5, calcular la cantidad de PCl5 en el equilibrio.

 

 

Solución:

Datos: V = 1 L; n0(PCl5) = 0,84 mol; n0’(PCl3) = 0,18 mol; neq(PCl5) = 0,72 mol

a)  Reacción:

PCl5 ⟺ PCl3 + Cl2

Constante de equilibrio:

K = [PCl3]·[Cl2]/[PCl5]

 

PCl5

PCl3

Cl2

Moles iniciales

n0

n0

0

Moles que se disocian

x

Moles que se producen

x

x

Moles en equilibrio

n0 – x

n0’ + x

x

Concentración en equilibrio

(n0 – x)/V

(n0’ + x )/V

x/V

 

K = [(n0’ + x)/V]·(x/V)/[(n0 – x)/V]

K = (n0’ + x )·x/(n0 – x)·V

Como en equilibrio quedan 0,72 mol de PCl5 sin descomponer, tenemos que:

n0 – x = 0,72 mol → x = 0,84 mol – 0,72 mol = 0,12 mol

K = (0,18 + 0,12) mol·0,12 mol/(0,84 – 0,12) mol·1 L = 0,05 mol·L–1

b)  Dato: n0(PCl5) = 0,84 mol

 

PCl5

PCl3

Cl2

Moles iniciales

n0

0

0

Moles que se disocian

x

Moles que se producen

x

x

Moles en equilibrio

n0 – x

x

x

Concentración en equilibrio

(n0 – x)/V

x/V

x/V

 

K = (x/V)·(x/V)/[(n0 – x)/V]

K = x2/(n0 – x)·V

x2/(0,84 – x) mol·1 L = 0,05 mol/L

x2 = 0,05·(0,84 – x) mol2

x2 = 0,042 – 0,05 x →  x2 + 0,05 x – 0,042 = 0

La cantidad de PCl5 en el equilibrio será:

neq(PCl5) = n0 – x = 0,84 mol – 0,18 mol = 0,66 mol

 

 

Deja un comentario

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