Transcript DIDÁCTICA DE equilibrio Autor: IQ Luís Fernando Montoya Valencia Profesor titular Centro de Ciencia Básica Escuela de Ingenierías Universidad Pontificia Bolivariana.

DIDÁCTICA DE
equilibrio
Autor:
IQ Luís Fernando Montoya Valencia
Profesor titular
Centro de Ciencia Básica
Escuela de Ingenierías
Universidad Pontificia Bolivariana
1
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Existen una reacciones en las cuales a medida que se obtienen
los productos, según la reacción directa:
directa
Reactivos
(-)
 productos
(+)
Ellos reaccionan para generar de nuevo los reactivos, según la
reacción inversa:
inversa
Reactivos  productos
(+)
(-)
Como ambas reacciones ocurren simultáneamente, entonces
La “doble
Flecha”
Reactivos
productos
(-) ó (+) ó no varía
(+) ó (-) ó no varía
{
Se lee:
No se lee:
produce en equilibrio químico
está en equilibrio químico
2
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Definición de “ley de acción de las masas” (LAM)
Para la reacción general balanceada:
r1R1 + r2R2 + …rmRm
b1B1 + b2B2 + …bkBk
m
 rjRj
Resumida como
j 1
(B1)b (B2)b …(Bk)b
LAM =
(R1)r (R2)r …(Rm)r
1
1
2
2
k
 bjBj
j 1
K
m
Cada producto Bj y cada reactivo Rj estequiométricamente se
pueden medir en:
Moles: nBj y nRj
Concentración molar [Bj] y [Rj]
Presión parcial: PBj y PRj
Dependiendo de la unidad de medida surgen:
LAMn,
LAMc y
LAMp
3
(nB1)b (nB2)b …(nBk)b
1
LAMn =
2
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
[B1]b [B2]b …[Bk]b
LAMc =
[R1]r [R2]r …[Rm]r
K
1
(nR1)r (nR2)r …(nRm)r
1
2
m
1
(PB1)b (PB2)b …(PBk)b
LAMp =
(PR1)r (PR2)r …(PRm)r
1
1
2
2
2
2
K
m
K
m
Para análisis aritmético tenemos:
productos
LAMcc =
reactivos
Condición de equilibrio
Un sistema está en equilibrio cuando la velocidad de reacción
directa es igual a la velocidad de reacción inversa, en este caso
se cumple que:
Las cantidades de los reactivos y de los productos no varían
4
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Como en el equilibrio, las cantidades de reactivos y productos
no varían
El valor de LAMc en el equilibrio es una constante y se identifica
como Kc
(Kc es el valor de LAMc en el equilibrio)
Existen tablas con valores de Kc para diferentes reacciones, en
función de la temperatura
De igual manera, si la reacción es en fase gaseosa, el valor de
LAMp en el equilibrio es una constante y se identifica como Kp
(Kp es el valor de LAMp en el equilibrio)
Existen tablas con valores de Kp para diferentes reacciones, en
función de la temperatura
5
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Si la reacción es en fase gaseosa, las constantes Kc y Kp se pueden relacionar, ya que
PRj Vt = RTnRj
Como [Rj] =
(ley de Dalton)
nR
j
Vt
De igual manera: PBj = RT [Bj]
Entonces: PRj = RT [Rj]
(RT [B1])b (RT [B2])b …(RT [Bk])b
1
Kp =
2
(RT [R1])r (RT [R2])r …(RT [Rm])r
1
m
2
1
K
2
K
(RT)r (RT)r …(RT)r [R1]r [R2]r …[Rm]r
1
2
1
m
(RT)Σbj [B1]b [B2]b …[Bk]b
1
Kp =
Separando variables
(RT)b (RT)b …(RT)b [B1]b [B2]b …[Bk]b
1
Kp =
2
K
(RT)Σbj
2
[R1]r1[R2]r2
Kp = (RT)Δn xKc
…[Rm
K
]rm
2
m
Sea: Δn = Σbj -Σrj
6
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Si la reacción es en fase gaseosa, LAMc y LAMn se pueden relacionar, ya que
[B1]b [B2]b … [Bk]b
LAMc =
[R1]r [R2]r … [Rm]r
1
2
1
2
Como [Rj] =
m
nBj b1 nB2 b2
LAMc
K
[ Vt ] [ Vt ] … [ Vt ]
= n r n r
r
n
[ Vt ] [ Vt ] … [ Vt ]
1
R1
2
R2
1
LAMc =
2
2
Rm
k
k
(nR )r (nR )r … (nR )b
1
2
2
Vt
y [Bj] =
m
(Vt)Σbj
j
j
nBk bk
(nB )b (nB )b … (nB )b
j
nR
m
Ley de la “oreja”
m
(Vt)Σrj
LAMc =
(Vt)Σrj
(Vt)Σbj
xLAMn
nB
Vt
j
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
En un momento dado, el valor de LAMc puede ser:
> Kc en este caso, el sistema no está en equilibrio para lograr la
condición de equilibrio el valor de LAMc tiene que disminuir
ocurre un gasto estequiométrico (ge) Según la reacción
Inversa para que los productos disminuyan y los reactivos
aumenten. Hacemos un balance de masas (BM)
LAMc
= Kc en este caso, el sistema está en equilibrio,
Sólo un agente externo puede modificar dicho equilibrio,
(principio de Le Chatelier)
< Kc en este caso, el sistema no está en equilibrio para lograr la
condición de equilibrio el valor de LAMc tiene que aumentar
ocurre un gasto estequiométrico (ge)
Según la reacción
directa para que los productos aumenten y los reactivos
disminuyan. Hacemos un balance de masas (BM)
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Balance de masas (BM)
Es un procedimiento matricial en el cual las columnas están
determinadas por la reacción balanceada
Posee tres filas:
Fila 1 En esta fila consignamos la información inicial
Con esta información se cumple que LAM > k ó LAM < k
Fila 2 En esta fila consignamos el “gasto estequiométrico” (ge)
{
Según la reacción inversa Para que LAM disminuya
Según la reacción directa
Para que LAM aumente
Este ge es en función de una variable (X) afectada por el coeficiente estequiométrico
Fila 3 En esta fila nos queda la información en equilibrio
Con esta información se cumple que LAM = k
El BM lo podemos, según el enunciado hacer en:
moles (n), en concentración molar ([ ]) o en presión parcial (Pj)
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Algoritmo para solucionar situaciones que involucren equilibrio químico
Nos preguntamos
si tenemos que hacer
balance de masas
si
BM?
Cuando no está en equilibrio
LAM > k ó LAM < k
no
Para que
LAM disminuya
ó
LAM aumente
Esta en equilibrio
Llega al equilibrio
LAM = K 
LAM = K 
Sigue: (Baldor) sistema
de # de incógnitas y
# de ecuaciones
Para cada ecuación adicional que se requiera,
leemos una afirmación en el enunciado
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Principio de Le Chatelier
Cuando un sistema está en equilibrio (LAM = K)
un agente externo puede modificar dicha condición de equilibrio
El agente externo puede alterar el valor de LAM 
LAM > k
ó LAM < k
El sistema reacciona para recuperar el equilibrio perdido
Según el algoritmo, hacemos un balance de masas para que:
LAM disminuya
ocurre un “gasto estequiométrico” Según la reacción inversa
ó para que
LAM aumente
ocurre un “gasto estequiométrico”
Según la reacción directa
Si el agente externo modifica la temperatura, se altera es el valor de K
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Ilustración 1.
A cierta temperatura Kc = 49 para la reacción:
1H2(g) + 1I2(g)
2HI(g)
A esta temperatura se introducen: 4mol de H2(g) y 4 mol de I2(g). en un recipiente
de 2 litros
• Calcular las concentraciones en el equilibrio de H2(g) , de I2(g) y de HI(g)
Solución: según el algoritmo, para saber si hay que hacer el balance de
masas, primero hay que calcular el valor de LAMc para compararlo con el valor
de Kc (49)
0
LAMc =
[HI] = 2
[HI]2
]1
[H2 [I2
]1
pero
Como 0 < 49 LAM < k
según la reacción directa
4
[ H 2] = 2
4
[ I2 ] =
2
LAMc =
[0]2
[2]1
[2]1
hay que realizar el BM para que
LAMc = 0
LAM aumente
Los productos aumentan
Los reactivos disminuyen
También se puede concluir que: como inicialmente no hay HI, él se tiene que producir
para llegar al equilibrio  ocurre un gasto estequiométrico según la reacción directa
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Columnas, dadas por la reacción balanceada
1H2(g)
+
1I2(g)
2HI(g)
[ ]o
2
2
0
Ge
-1X
-1X
+2X
[ ]eq
2-X
2-X
2X
[2X]2
[2 - X]1 [2 - X]1
= 49 
Pero si sacamos
[2X]
[2 - X]
=7
Con esta información
LAMc < kc
Con esta información
LAMc = kc
Según “Baldor”, tenemos una ecuación (cuadrática) con una
incógnita que se puede solucionar con la ecuación cuadrática
En ambos lados, dicha ecuación se simplifica, así:
 X = 1.56
Si sustituimos X = 1.56 En la fila 3 del BM encontramos las concentraciones pedidas
H2(g) = 0.44
I2(g) = 0.44
Nota: para esta reacción Σbj = 2
HI(g) = 3.12
Σrj = 1 + 1 = 2
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
•Deducir para esta reacción la relación entre Kp y Kc
Kp =
Kp =
(PHI)2
(PH2)1
(PI2)1
como Pa = RT [a]
entonces
(RT[HI])2
(RT[H2
])1
(RT[I2
Separando variables
])1
(RT) se “cancela” totalmente porque
Nos queda: Kp =
[HI]2
]1
[H2 [I2
La relación pedida es:
]1
(nos piden expresar Kp / Kc)
Δn = 0

(RT)2
Kp =
ya que
(RT)1
[HI]2
X
(RT)1
[H2]1 [I2]1
Σbj = Σrj
Esto es Kc  Kp = Kc
Kp
=1
Kc
• Para esta reacción, ¿como afecta a LAMc una variación del volumen?
(V)Σrj
Teníamos que: LAMc =
(V)Σbj
(V) se “cancela” totalmente porque
xLAMn
2=2
ya que
Σbj = Σrj
Como el volumen se “cancela”, una variación del volumen no afecta al valor de LAMc
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
•Calcular el porcentaje de H2(g) que reacciona
queremos calcular el porcentaje de H2(g) que reacciona o se consume o se gasta
“parte”
x100 , en el BM tenemos:
“todo”
Como un % =
H2(g)
[ ]o
2
Ge
-1X
Esto es el “todo”
[ ]eq 2 - X
% gastado =
% gastado =
X
Esto es la “parte” gastada o que reacciona
X = 1.56
Esto es la “otra parte” que queda en equilibrio
= 0.44
x100
2
1.56
x100
2
% gastado = 78%
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Principio de Le Chatelier
Que le ocurre a LAMc y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica:
1. adicionando de H2(g)
Como LAMc =
[HI]2
[H2]1 [I2]1
y adicionamos un reactivo, que está en el denominador
 El valor de LAMc
 LAMc < kc
disminuye
Se altera el equilibrio
El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido
hay que realizar el BM para que
LAM aumente
según la reacción directa
Los productos aumentan
Los reactivos disminuyen
En el nuevo equilibrio se favorecen los productos
Este resultado nos aclara lo que hay en algunos textos: “si a un sistema en
equilibrio se le adiciona un reactivo, se favorecen los productos”
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Principio de Le Chatelier
Que le ocurre a LAMc y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica:
2. adicionando de HI
Como LAMc =
[HI]2
[H2]1 [I2]1
y adicionamos un producto, que está en el numerador
 El valor de LAMc
 LAMc > kc
aumenta
Se altera el equilibrio
El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido
hay que realizar el BM para que
LAM disminuya
según la reacción inversa
Los productos disminuyen
Los reactivos aumentan
En el nuevo equilibrio se favorecen los reactivos
Este resultado nos aclara lo que hay en algunos textos: “si a un sistema en
equilibrio se le adiciona un producto, se favorecen los reactivos”
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Principio de Le Chatelier
Que le ocurre a LAMc y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se disminiye:
3. extrayendo H2(g)
Como LAMc =
[HI]2
[H2]1 [I2]1
y extraemos un reactivo, que está en el denominador
 El valor de LAMc
 LAMc > kc
aumenta
Se altera el equilibrio
El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido
hay que realizar el BM para que
LAM disminuya según la reacción inversa
Los productos disminuyen
Los reactivos aumentan
En el nuevo equilibrio se favorecen los reactivos
Este resultado nos aclara lo que hay en algunos textos: “si a un sistema en
equilibrio se le extrae un reactivo, se favorecen los reactivos”
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Principio de Le Chatelier
Que le ocurre a LAMc y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se
duplica:
4. adicionando de He(g)
Como LAMc =
[HI]2
[H2]1 [I2]1
y adicionamos He, que no está en el numerador ni en el denominador, no es
reactivo ni producto
 El valor de LAMc
 Se sigue cumpliendo que
LAMc = kc
No varía
No se altera el equilibrio
no hay que realizar el BM
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Autor: IQ Luís Fernando Montoya Valencia
Principio de Le Chatelier
Que le ocurre a LAMc y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica:
5. Variando el volumen
(V)Σrj
Teníamos que: LAMc =
(V) se “cancela” totalmente porque
xLAMn
(V)Σbj
Σbj = Σrj
Como el volumen se “cancela” totalmente, una
variación del volumen no afecta al valor de LAMc
 El valor de LAMc
No varía
 Se sigue cumpliendo que
No se altera el equilibrio
LAMc = kc
no hay que realizar el BM
Este resultado contradice lo que hay en algunos textos: “si a un sistema gaseoso en
equilibrio se le aumenta la presión, se favorece el lado que tenga menor número de moles ”
En la redacción anterior hay un error, no es el lado que tenga menor número de moles
sino donde la suma de coeficientes estequiométricos sea menor
No podemos confundir una variable intensiva (coeficiente estequiométrico) con
una variable extensiva (moles)
20
Ilustración 2.
A 1000ºK, Kp = 4 para la reacción:
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
2SO2(g) + 1O2(g)
2SO3(g)
A 1000ºK un recipiente de 10 L contiene SO2(g), O2(g)y SO3(g) en equilibrio
La presión total en el recipiente es 5.5 atm. y hay 3.91 gr. de O2(g)
• Calcular la presión en el equilibrio del SO2(g).
Nota: para esta reacción
Σbj = 2
Σrj = 2 + 1 = 3

Δn = -1
Solución:
Según el algoritmo, no hay que hacer el BM porque el enunciado nos afirma:
“contiene en equilibrio”
[PSO3]2
=4 
2
1
[PSO2] [PO2]
LAM = k
Según Baldor, tenemos una ecuación con tres incógnitas
 Leemos en el enunciado “dos afirmaciones” para las
Ecuaciones  y

El enunciado nos afirma: “la presión total vale 5.5 atm”
Por ley de Dalton en mezcla de gases : 5.5 atm = PSO3 + PSO2 + PSO3

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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Sigue el enunciado: “hay 3.91 gr. de O2(g)”
Con esta información para el O2(g) podemos calcular para él su presión, así:
Vt = RT nO2
Con nO2 =
PO2
=
WO2
MwO2
(ley de Dalton)

nO2 =
3.91
= 0.122 mol
32
0.082 atm L X1000ºK x 0.122 mol
10 L
Mol ºK
Al sustituir  en  y sacamos
PSO3 =2PO2

nO2 = 1 atm. 
en ambos lados, dicha ecuación se simplifica, así:

Nos queda un sistema de dos
ecuaciones con dos incógnitas
Al sustituir  en 
4.5 atm = PSO3 + PSO2 
Al sustituir  en 
4.5 atm. =2PSO2 + PSO2
PSO2
= 1.5
atm.
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
•Deducir para esta reacción la relación entre Kp y Kc
[PSO3]2
Kp =
[PSO2]2 [PO2]1
Kp =
(nos piden expresar Kp / Kc)
como Pa = RT [a]
entonces
(RT [SO3])2
(RT [SO2])2 (RT [O2])1
Separando variables
Kp =
(RT)2
(RT)2(RT)1
X
[SO3]2
[SO2]2 [O2]1
Esto es Kc
(RT) se “cancela” parcialmente porque
Kc
Nos queda: Kp =
(RT)1
La relación pedida es:
Kp
Kc
= (RT)-1
2<3
ya que
Σbj < Σrj
23
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
• Para esta reacción, ¿como afecta a LAMc una variación del volumen?
(V)Σrj
Teníamos que: LAMc =
Σbj = 2
(V)3
 LAMc =
xLAMn
(V)Σbj
Σrj = 3
xLAMn
El (V) se “cancela” parcialmente
(V)2
 LAMc =
(V)1
XLAMn
Como el volumen no se “cancela”, una variación del volumen si afecta al
valor de LAMc en una proporción directa
24
Principio de Le Chatelier
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Que le ocurre a LAMc y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica:
Tenemos para esta reacción que:
Variando el volumen
LAMc =
(V)1
XLAMn
Si la presión total en el equilibrio se duplica, el volumen se reduce la mitad
Por ley de Boyle de los gases ideales el volumen y la presión son inversamente
proporcionales
Como el volumen se reduce la mitad,  El valor de LAMc
 LAMc < kc
disminuye
Se altera el equilibrio
El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido
hay que realizar el BM para que
Los productos aumentan
Los reactivos disminuyen
LAM aumente
según la reacción directa
En el nuevo equilibrio se favorecen los productos
(donde la suma de coeficientes es menor )
Este resultado nos aclara lo que hay en algunos textos: “si a un sistema gaseoso en equilibrio
se le aumenta la presión, se favorece el lado que tenga menor número de moles ”
En la redacción anterior hay un error, no es el lado que tenga menor número de moles
sino donde la suma de coeficientes estequiométricos sea menor
25
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Ilustración 3.
Considere la siguiente reacción a 723ºC:
1N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)
Se colocan un recipiente de 5L
2 moles de N2(g), y 4 moles H2(g)
Si en el equilibrio se encuentran 2 moles de NH3(g).
Nota: para esta reacción
Σbj = 1 + 3 = 4
Calcular Kc y Kp
Σrj = 2
Solución: según el algoritmo, como no hay

Δn = 2
NH3(g)
Se tiene que producir para llegar al equilibrio hay que realizar el BM para que
Los productos disminuyen
Los reactivos aumentan
según la reacción inversa
Las concentraciones iniciales son: [
Con estos valores LAMc =

según la reacción inversa
NH3 ] =
LAMc > kc
Para que
y LAM disminuye
0
2
4
= 0 [ N2 ] =
= 0.4 [ H2] =
= 0.8
2
5
5
Lo que confirma el gasto estequiométrico
LAM disminuya
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Columnas, dadas por la reacción balanceada
2NH3(g)
1N2(g)
[ ]o
0
0.4
0.8
Ge
+2X
-1X
-3X
[ ]eq
2X
0.4 - X
+
3H2(g)
Con esta información
LAMc > kc
0.8 - 3X Con esta información
LAMc = kc
Según Baldor, tenemos una ecuación con
dos incógnitas  Leemos en el enunciado
[0.4 - X]1 [0.8 - 3X]3
= Kc 
2
[2X]
“una afirmación” para la Ecuación 
El enunciado nos afirma:
Si en el equilibrio se encuentran 2 moles de NH3(g).
En el BM vemos que 2 X Es la concentración en equilibrio de NH3(g)
[ NH3 ]eq =
2
= 0.4
5

2 X = 0.4 

X = 0.2
Sustituyendo en 
Kc = 0.01
Teníamos que: Kp = (RT)Δn xKc
Como T = 723ºC (1000ºK) y
entonces:
Kp = 67.24
Δn = 2
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
• Para esta reacción, ¿como afecta a LAMc una variación del volumen?
(V)Σrj
Teníamos que: LAMc =
Σbj = 4
xLAMn
(V)Σbj
Σrj = 2
(V)2
 LAMc =
xLAMn
El (V) se “cancela” parcialmente
(V)4
 LAMc =
LAMn
(V)2
Como el volumen no se “cancela”, una variación del volumen si afecta al
valor de LAMc en una proporción inversa
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Principio de Le Chatelier
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Que le ocurre a LAMc y que ocurrirá si la presión total en el equilibrio se duplica:
LAMn
Tenemos para esta reacción que: LAMc =
Variando el volumen
(V)2
Si la presión total en el equilibrio se duplica, el volumen se reduce la mitad
Por ley de Boyle de los gases ideales el volumen y la presión son inversamente
proporcionales
Como el volumen se reduce la mitad,  El valor de LAMc
 LAMc > kc
Aumenta (se cuadruplica)
Se altera el equilibrio
El sistema reacciona para restablecer el equilibrio perdido
hay que realizar el BM para que
Los productos disminuyen
Los reactivos aumentan
LAM disminuya
según la reacción inversa
En el nuevo equilibrio se favorecen los reactivos
(donde la suma de coeficientes es menor )
Este resultado nos aclara lo que hay en algunos textos: “si a un sistema gaseoso en equilibrio
se le aumenta la presión, se favorece el lado que tenga menor número de moles ”
En la redacción anterior hay un error, no es el lado que tenga menor número de moles
sino donde la suma de coeficientes estequiométricos sea menor
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Ilustración 4.
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Una mezcla de volúmenes iguales de SO2(g) y O2(g) medidos a las mismas
condiciones de temperatura y presión se introduce en un recipiente de 4 L, a
727ºC ocurre la reacción:
2SO2(g) + 1O2(g)
2SO3(g)
Cuando se establece el equilibrio, la presión total vale 114.8 atm. y las
concentraciones de SO2(g) y y de SO3(g) son iguales, determinar el valor de
Kc y Kp
Por la ecuación de estado (PV = RTn), si se tienen volúmenes iguales de dos gases a
las mismas condiciones de temperatura y presión, entonces las moles de cada gas
también son iguales,
Solución: según el algoritmo, como no hay
SO3(g)
Se tiene que producir para llegar al equilibrio hay que realizar el BM para que
Los productos aumenten
Los reactivos disminuyan
según la reacción directa
y LAM aumente
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Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Además el enunciado nos informa que “cuando se establece el equilibrio”
Esto nos indica que hay que realizar el BM
Las concentraciones iniciales son:
[ SO2 ] =
a
4
[ O2 ] =
=b
a
4
=b
0
[ SO3] = 4
=0
Con estos valores LAMc = 0 LAMc < kc Lo que confirma el gasto estequiométrico
según la reacción directa
Para que
LAM aumente
El BM lo podemos hacer en presión o en concentración molar
1. En concentración molar
Columnas, dadas por la reacción balanceada
2SO2(g)
+
1O2(g)
2SO3(g)
[ ]o
b
b
0
Ge
-2X
-1X
+2X
[ ]eq
b - 2X
b-X
2X
Con esta información
LAMc < kc
Con esta información
LAMc = kc
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[2X]2
[b -
2X]2
[b -
X]1
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Según Baldor, tenemos una ecuación con tres incógnitas
 Leemos en el enunciado “dos afirmaciones” para las
= Kc 
Ecuaciones  y

El enunciado nos afirma que:
La presión total en el equilibrio vale 114.8 atm.
En el BM tenemos concentraciones en el equilibrio, y sabemos que Pa = RT [a]
PSO3 =
Por lo tanto:
PSO2 =
RT(2X)
PO2 =
RT(b - 2X)
RT(b – X)
114.8 atm. = RT(2b -X) 
Sigue el enunciado:
“las concentraciones de SO2(g) y SO3(g) son iguales” 
b - 2X = 2X
b = 4X 
 en  con T = 727ºC (1000ºK) 
X = 0.2
y
b= 0.8
Kp = (RT)Δn
xKc,
1.4 = (7X)

X = 0.2
en 

b = 0.8
en   Kc = 1.67
pero Δn = -1

Kp = (RT)-1 xKc 
Kp = 0.0204
32
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
1. En presiones
Columnas, dadas por la reacción balanceada
2SO2(g)
+
1O2(g)
2SO3(g)
Po
d
d
0
Ge
-2X
-1X
+2X
Peq
d - 2X
d-X
2X
[2X]2
[d - 2X]2 [d - X]1
= Kp 
Con esta información
LAMp < kp
Con esta información
LAMp = kp
Según Baldor, tenemos una ecuación con tres incógnitas
 Leemos en el enunciado “dos afirmaciones” para las
Ecuaciones  y

El enunciado nos afirma que:
La presión total en el equilibrio vale 114.8 atm.
En el BM tenemos concentraciones en el equilibrio
114.8 atm. = (d - 2X) + (d – X) + (2X)

114.8 = 2d - X 
Sigue el enunciado:
“las concentraciones de SO2(g) y SO3(g) son iguales”
33
Autor: IQ Luis Fernando Montoya Valencia
Sigue el enunciado:
“las concentraciones de SO2(g) y SO3(g) son iguales”
[ SO2 ] = [ SO3]
En el BM tenemos presiones en el equilibrio, y sabemos que: Pa = RT [a]
Si multiplicamos por RT a ambos lados: RT [ SO2 ] = RT[ SO3]
Obtenemos: PSO3 = PSO2

 en  

X = 16.4
114.8 = (7X)
y
Kp = (RT)Δn
d = 65.6
xKc,
d – 2X = 2X 
X = 16.4
en  
pero Δn = -1
en 
d = 4X 

d = 65.6
Kp = 0.0203

Kc = (RT)1 xKp 
Kp = (RT)-1 xKc
Kc = 1.67
Gracias por su asistencia
Con esta conferencia damos por terminado el
“seminario de la metodología de la enseñanza de la química”
con el cual celebramos los 40 años del
Centro de Ciencia Básica
Las memorias de esta conferencia, y de las anteriores las
encuentra en la página:
http://cmap.upb.edu.co
Carpeta 17000 (Centro de Ciencia Básica). Carpeta 17300 (área de química)
Carpeta 17303 texto electrónico “química general …. en la u”
Carpeta 17304 conferencias
Próximamente en la carpeta 17304 encontrarán aportes metodológicos
para los temas :
Distribución electrónica (hotel el átomo), tabla periódica, calorimetría,
electroquímica, pH
En la dirección electrónica desde la cual nos comunicamos estoy a su
disposición para inquietudes y sugerencias