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Cálculo de presiones parciales y Kc y Kp (2385)

Sábado 4 de enero de 2014, por F_y_Q

Tenemos el siguiente equilibrio gaseoso a $720\ ^oC$ :

$\ce{SO3 <=> SO2 + \textstyle{1\over 2}O2}$

A una presión de 0.25 atm, el $\ce{SO_3}$ se encuentra disociado en un $69\ \%$ . Calcula las presiones parciales de cada gas en el equilibrio y los valores de $\ce{K_P}$ y $\ce{K_C}$ .

Para hacer el problema, supones que los moles iniciales de $\ce{SO3}$ son $\ce{n_0}$ . Al tener en cuenta la disociación, en el equilibrio quedarán:

$\ce{SO3}: n_0(1 - \alpha)$ ; $\ce{SO2}: n_0 \alpha$ ; $\ce{O2}: \frac{n_0 \alpha}{2}$

Para calcular la presión parcial de cada uno de estos componentes de la mezcla debes calcular las fracciones molares de cada uno de ellos. Si sumas los moles que hay en el equilibrio tienes:

$\color[RGB]{0,112,192}{\bm{n_T = n_0\left(1 + \frac{\alpha}{2}\right)}}$

La fracción molar de cada especie se determina dividiendo los moles en el equilibrio por los moles totales. A partir de ahí, puedes determinar las presiones parciales de cada elemento en el equilibrio:

$P_{\ce{SO3}} = \frac{n_0(1 - \alpha)}{n_0(1 + \frac{\alpha}{2})}\cdot P_T = \frac{0.31}{1.345}\cdot 0.25\ atm = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{5.76\cdot 10^{-2}\ atm}}}$

$P_{\ce{SO2}} = \frac{n_0 \alpha}{n_0\left(1 + \frac{\alpha}{2}\right)}\cdot P_T = \frac{0.69}{1.345}\cdot 0.25\ atm = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 0.13\ atm}}$

$P_{\ce{O2}} = \frac{n_0 \frac{\alpha}{2}}{n_0\left(1 + \frac{\alpha}{2}\right)}\cdot P_T = \frac{0.345}{1.345}\cdot 0.25\ atm = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{6.24\cdot 10^{-2}\ atm}}}$

Ahora puedes calcular el valor de $\ce{K_P}$ :

$K_P = \frac{P_{\ce{SO2}}\cdot P^{\frac{1}{2}}_{\ce{O2}}}{P_{\ce{SO3}}} = \frac{0.13\cdot (6.24\cdot 10^{-2})^{\frac{1}{2}}}{5.76\cdot 10^{-2}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{5.64\cdot 10^{-1}\ atm^{1/2}}}}$

Sabes que la relación entre las constantes de equilibrio es:

$\color[RGB]{2,112,20}{\bm{K_P = K_C(RT)^{\Delta n}}}$

Despejando y sustituyendo obtienes:

$\ce{K_C} = 5.64\cdot 10^{-1}\cdot (0.082\cdot 993)^{-1/2} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{6.25\cdot 10^{-2}\ M^{1/2}}}}$

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5 de enero de 2015, 17:08, por andreu198

Hola, en el cálculo de la Kp, en el lugar donde ponemos la PO2 no habría que elevar (6,24*10^-2) a 1/2 en vez de a 2? Es decir, su coeficiente estequiométrico es 1/2 y no 2.
- 7 de enero de 2015, 07:07, por F_y_Q
  
  Muchas gracias por la indicación. Tienes razón y ya está corregido el error.
14 de julio de 2015, 02:11, por Irene

La variacion de moles no es 0.5 positivo?
- 14 de julio de 2015, 07:30, por F_y_Q
  
  Sí que lo es pero, si repasas, te darás cuenta de que hemos despejado $K_C$ en la expresión de $K_P$ y la expresión que resulta, y en la que tenemos que sustituir, es $K_C = K_P\cdot (R\cdot T)^{-\Delta n}$ , apareciendo un signo menos en el exponente de la expresión.
13 de febrero de 2017, 12:21, por Jon

Como hallas alfa, el numero de moles ?
- 14 de febrero de 2017, 05:35, por F_y_Q
  
  El valor de alfa viene dado en el enunciado en forma de tanto por ciento. Basta con que lo expreses en tanto por uno para tenerlo, es decir, es $\alpha = 0,69$ .
  
  El número de moles no es necesario porque las fracciones molares se calculan como el cociente entre los moles en el equilibrio de cada especie y los moles totales. Ambos valores contienen el número moles iniciales y puedes simplificarlo.
8 de enero de 2020, 08:16, por Vicente Gómez Delgado

De acuerdo a la reacción C(s) CO(2)-2CO(g)como calculo la presión parcial de COsi a 1000°C la KP es de 168atmy el CO(2) tiene una presión par ial de 0.1 atm en el equilibrio cuál es su procedimiento para resolverlo
- 9 de enero de 2020, 08:11, por F_y_Q
  
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Cálculo de presiones parciales y Kc y Kp (2385)

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