PAU: equilibrio químico. Presión total en el equilibrio y valores de las constantes de equilibrio (655)

, por F_y_Q

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A 350\ ^oC, el NOCl se descompone según la reacción:

\ce{2NOCl(g) <=> 2NO(g) + Cl2(g)}

En el equilibrio, las presiones parciales de NOCl, NO y \ce{Cl2} son, respectivamente, 307, 494 y 175 mm de Hg. Calcula la presión total en el equilibrio, el valor de K_P y el valor de K_C.

P.-S.

Lo primero que debes hacer convertir las presiones a atmósferas:

307\ \cancel{\text{mm Hg}}\cdot \frac{1\ \text{atm}}{760\ \cancel{\text{mm Hg}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 0.404\ atm}

De manera análoga lo haces con los otros dos valores y obtienes: \color[RGB]{0,112,192}{\bf 0.65\ atm} y \color[RGB]{0,112,192}{\bf 0.23\ atm}, respectivamente.

La presión total en el equilibrio es la suma de las presiones parciales:

P_T = p_{\ce{NOCl}} + p_{\ce{NO}} + p_{\ce{Cl2}} = (0.404 + 0.65 + 0.23)\ \text{atm} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{1.284 atm}}}


El valor de la constante de equilibrio en función de las presiones parciales es:

\color[RGB]{2,112,20}{\bm{K_P = \frac{p^2_{\ce{NO}}\cdot p_{\ce{Cl2}}}{p^2_{\ce{NOCl}}}}}

Conoces los valores y solo tienes que sustituir y calcular:

K_P = \frac{0.65^2\ \cancel{\text{atm}^2}\cdot 0.23\ \text{atm}}{0.404\ \cancel{\text{atm}^2}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{0.595\ atm}}}


Puedes relacionar la constante de equilibrio en función de las concentraciones con la constante en función de las presiones parciales por medio de la expresión:

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

Sustituyes los valores y calculas:

K_C = \frac{0.595\ \cancel{\text{atm}}}{\left(0.082\ \frac{\cancel{\text{atm}}\cdot L}{\cancel{K}\cdot \text{mol}}\cdot (350 + 273)\ \cancel{K}\right)^{(3-2)}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{0.0116 M}}}