IES RODRGUEZ MOINOBADAJOZ

Qumica 2 Bachillerato

Alumno:______________________________________________________ Fecha:29/Febrero/2012

1. A 2000 C, el monxido de nitrgeno se descompone en los elementos que lo forman segn el proceso: 2 NO(g) N2(g) + O2(g)1. Cul ser la composicin del sistema cuando se alcance el equilibrio si la constante de

equilibrio Kc = 1100 e inicialmente hay 1 mol de NO(g)?2 NO(g) N2(g) + O2(g)

Cantidades iniciales 1 mol 0 mol + 0 mol

Desplamiento -2x mol x mol + x mol

Cantidades en el equilibrio 1 2x mol x mol + x mol

K c=[N2] [O2][NO]

1100=

xV

xV

12xV

= x12 x

Las soluciones a este ecuacin son: x=0,49257 y x=0,50765, aunque solo tiene sentido qumico la primera, ya que la segunda dara una cantidad de NO negativa.

Cantidades en el equilibrio:n de moles N2 = n de moles O2 = x = 0,49257 moln de moles NO = 1 2x = 0,01486 mol

2. Cul es el grado de disociacin del NO?Grado de disociacin = cantidad de NO disociada / cantidad inicial = 20,49257

mol/1mol= 0,98514 = 98,514 %

3. Si una vez alcanzado el equilibrio, se duplica el volumen del sistema cmo se alterara el equilibrio? A este sistema no le afectan los cambios en la presin o el volumen ya que es un sistema gaseoso en el que el nmero de moles de gas no cambia durante la reaccin.

2. El metanol se obtiene mediante el siguiente proceso exotrmico: CO(g) + 2 H2(g) CH3OH(g). Justifica cuales de las siguientes condiciones aumentan el rendimiento en la formacin de metanol.1. Aumento de la temperatura.

El aumento de la temperatura desplaza el equilibrio en el sentido endotrmico, es decir, hacia la izquierda, por lo tanto se formara menos metanol.

2. Aumento de la presin.El sistema tender a reducir el nmero de molculas gaseosas presentes, por lo tanto el equilibrio se desplazar a la derecha favoreciendo la formacin de metanol.

3. Trabajar en exceso de monxido de carbono.Si suministramos constantemente monxido de carbono el sistema tender a destruir el exceso de monxido de carbono, formndose mas metanol.

4. Retirar el metanol, a medida que se va formando.Al retirar el metanol el sistema tiende a compensar la desaparicin de metanol, formando ms.

5. Disminuir el volumen del reactor.

Disminuir el volumen del reactor tiene el mismo efecto sobre el equilibrio que aumentar la presin, es decir el sistema tiende a disminuir el nmero de molculas de gas desplazando el equilibrio hacia la derecha, mejorando el rendimiento en metanol.

3. Determina la entalpa de formacin estndar del gas monxido de nitrgeno usando los siguientes datos: a) N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g); H = - 92,2 kJ; b) 2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(l); H = - 571 kJ; c) 2 NH3(g) + 5/2 O2(g) 2 NO(g) + 3 H2O(l); H = - 584,8 kJAplicamos la ley de Hess:Ecuacin incgnita: N2(g) + O2(g) NO(g) H = ?Datos:Ecuacin 1: N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g); H1 = - 92,2 kJEcuacin 2: 2 H2(g) + O2(g) 2 H2O H2 = - 571 KjEcuacin 3: 2 NH3(g) + 5/2 O2(g) 2 NO(g) + 3 H2O(l) H3 = - 584,8 kJ

Hacemos las siguientes operaciones: (Ecuacin 1): N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g); H1 = - 92,2 kJ/2 = - 46,1 kJ- 3/4(Ecuacin 2): 3/2 H2O(l) 3/2 H2(g) + 3/4 O2(g) -3/4H2 =- 571 kJ3/4 = 428,25 kJ (Ecuacin 3): NH3(g) + 5/4 O2(g) NO(g) + 3/2 H2O(l) H3 = - 584,8 kJ/2 = -292,4 kJ

Sumando se obtiene la ecuacin buscada: N2(g) + O2(g) NO(g) H = H1 - H2+ H3 = 89,75 kJ/mol

4. El etano se obtiene por hidrogenacin del eteno, segn el proceso CH2=CH2(g) + H2(g) CH3-CH3(g) para el que H = - 137 kJ/mol y S = - 121 J/mol K.1. Calcular G en condiciones estndar.

G = H T S = -137 kJ/mol 298 K (-0,121 kJ/molK) = -100,95 kJ/mol2. A qu temperaturas ser espontnea esta reaccin?

Para que el proceso sea espontneo la variacin de energa libre de Gibbs ha der negativa:

G = H T S < 0 -137 kJ/mol T (-0,121 kJ/molK) < 0

T 0,121 kJ/molK < 137 kJ/molT < 137/0,121 K

T < 1082 K

5. Cuestiones:1. A qu llamamos funcin de estado? De las siguientes cuales son funciones de estado y

cuales no: calor, energa interna, entalpa, trabajo, energa libre de Gibbs.Una funcin de estado es aquella magnitud cuya variacin depende solamente de los estados inicial y final del sistema y no del proceso concreto que se haya seguid para pasar de uno a otro.Son funciones de estado: energa interna, entalpa y energa libre de Gibbs.No son funciones de estado: calor y trabajo

2. En que consiste el efecto del in comn? Explcalo y pon un ejemplo.La solubilidad de una sustancia inica disminuye si ya est presente en el medio algunos de los iones que forman esta sustancia. La presencia de estos iones hace que el equilibrio de solubilidad se encuentra desplazado hacia la fase slida. Por ejemplo la solubilidad del cloruro de sodio ser menor en una disolucin de hidrxido de sodio que en agua.