1
00:00:02,480 --> 00:00:18,760
Bueno, vamos a hacer ahora el problema 14. Es un problema de equilibrio, en ese sentido es igual que los que hemos hecho, pero tiene algunas cosas distintas y lo voy a utilizar para explicar algunas cosas o que practiquemos algunas cosas que no hemos hecho todavía.

2
00:00:18,760 --> 00:00:38,899
El ejercicio 14 me dice que una mezcla gaseosa está constituida inicialmente por 3,5 moles de hidrógeno y por 2,5 moles de yodo.

3
00:00:38,899 --> 00:00:56,210
Estos son iniciales, me dice, que se va a calentar a una temperatura de 400 grados Celsius, con lo que al alcanzar el equilibrio se obtienen 4,5 moles de yoduro de hidrógeno.

4
00:00:56,210 --> 00:01:09,590
Así que en el equilibrio lo que va a haber son 4,5 moles de yoduro de hidrógeno, siendo el volumen del recipiente igual a 10 litros.

5
00:01:10,849 --> 00:01:17,849
y como dato me dan cuánto vale R, que me lo dan en atmósferas por litro, grado, mol,

6
00:01:17,950 --> 00:01:26,769
como me lo dan siempre en equilibrio, y me piden el apartado A, casu C y casu P.

7
00:01:28,310 --> 00:01:33,109
Vale, lo primero que tengo que hacer es plantearme que tengo que escribir la reacción yo porque no me la dan.

8
00:01:33,329 --> 00:01:39,230
Entonces me dicen, vuelvo a leer, la mezcla tiene inicialmente hidrógeno y yodo,

9
00:01:39,230 --> 00:01:49,390
Así que esos son los reactivos. A 400 grados Celsius los dos están en estado diatómico y gaseoso.

10
00:01:49,609 --> 00:01:59,849
Así que lo que tengo inicialmente es hidrógeno más yodo y lo que me dice que me va a dar, ¿vale?

11
00:01:59,849 --> 00:02:08,169
Alcanzar el equilibrio es yoduro de hidrógeno. Bueno, y los tres hemos quedado en que gaseosos.

12
00:02:08,169 --> 00:02:13,099
pues bueno, vamos a empezar a escribir

13
00:02:13,099 --> 00:02:15,000
no tengo muchos datos que transformar

14
00:02:15,000 --> 00:02:17,219
porque todo me lo dan

15
00:02:17,219 --> 00:02:19,020
en moles y lo que me piden

16
00:02:19,020 --> 00:02:20,599
es caso C y caso P

17
00:02:20,599 --> 00:02:23,099
voy a hallar, lo que voy a hacer

18
00:02:23,099 --> 00:02:24,819
en el problema lo podría hacer directamente

19
00:02:24,819 --> 00:02:26,120
en concentraciones porque

20
00:02:26,120 --> 00:02:27,960
los datos que me dan

21
00:02:27,960 --> 00:02:31,060
que son moles iniciales

22
00:02:31,060 --> 00:02:33,259
y moles del producto

23
00:02:33,259 --> 00:02:35,039
en el equilibrio

24
00:02:35,039 --> 00:02:37,180
los puedo transformar en concentraciones

25
00:02:37,180 --> 00:02:39,259
muy fácilmente utilizando

26
00:02:39,259 --> 00:02:43,240
aquí el volumen, pero como en el apartado B lo tengo que volver a hacer

27
00:02:43,240 --> 00:02:46,560
aquí lo voy a hacer con moles y así practicamos con moles

28
00:02:46,560 --> 00:02:50,879
en el apartado B lo voy a hacer con las concentraciones

29
00:02:50,879 --> 00:02:53,539
entonces empiezo

30
00:02:53,539 --> 00:02:58,539
poniendo los moles iniciales

31
00:02:58,539 --> 00:03:02,280
con su unidad que es el mol

32
00:03:02,280 --> 00:03:05,419
la variación de moles con su unidad

33
00:03:05,419 --> 00:03:09,159
y los moles en el equilibrio con su unidad

34
00:03:09,159 --> 00:03:12,819
y ahora vamos a poner los datos que me dan

35
00:03:12,819 --> 00:03:19,180
me dice el enunciado que inicialmente tengo 3,5 moles de hidrógeno

36
00:03:19,180 --> 00:03:23,580
que tengo también 2,5 moles de yodo

37
00:03:23,580 --> 00:03:26,860
y que es lo que tengo inicialmente, no tengo nada más

38
00:03:26,860 --> 00:03:29,240
así que de yoduro de hidrógeno no tengo nada

39
00:03:29,240 --> 00:03:32,400
tengo que poner yo cuál va a ser la variación de moles

40
00:03:32,400 --> 00:03:34,319
bueno, lo primero que tengo que hacer

41
00:03:34,319 --> 00:03:35,939
y me he ido un poco rápido

42
00:03:35,939 --> 00:03:42,439
es que tengo que ajustar la reacción y no está ajustada, ¿vale?

43
00:03:42,860 --> 00:03:48,360
Entonces, tengo dos de hidrógeno, tengo dos de yodo y tengo uno de yodo y de hidrógeno

44
00:03:48,360 --> 00:03:51,780
en los productos, así que el ajuste es fácil, aquí tengo un dos.

45
00:03:53,099 --> 00:03:57,039
Vale, eso es muy importante porque si no haría mal el paso que voy a hacer ahora

46
00:03:57,039 --> 00:04:02,719
y es que voy a decir cuánto va a variar, voy a poner un nombre,

47
00:04:02,719 --> 00:04:08,780
a la variación de moles, a la cantidad de moles que se van a transformar.

48
00:04:09,060 --> 00:04:11,740
Pues vamos a decir que se van a transformar X moles

49
00:04:11,740 --> 00:04:19,120
y como aquí tengo un 1 como coeficiente del hidrógeno, pues voy a poner X.

50
00:04:19,120 --> 00:04:26,500
Ahora, como el hidrógeno se va a transformar perdiendo,

51
00:04:26,660 --> 00:04:31,519
se va a transformar y vamos a tener cada vez menos cantidad de hidrógeno,

52
00:04:31,519 --> 00:04:42,100
voy a poner un signo menos porque aquí esta transformación es negativa, se están perdiendo X moles de hidrógeno.

53
00:04:42,399 --> 00:04:48,019
Va a pasar lo mismo con el yodo, con el yodo se van a perder también X. ¿Por qué X?

54
00:04:49,579 --> 00:04:55,920
Porque va a reaccionar exactamente la misma cantidad de uno que de otro.

55
00:04:55,920 --> 00:05:13,699
Aquí tengo que un mol de hidrógeno reacciona con un mol de yodo, así que cuando se transformen X moles de hidrógeno se van a transformar también X moles de yodo, independientemente de que hubiera unas ciertas cantidades de yodo y de hidrógeno al principio.

56
00:05:14,480 --> 00:05:16,360
Eso no afecta.

57
00:05:16,759 --> 00:05:23,639
Siempre si la relación estequiométrica es 1 a 1, si x vale 0,5, pues aquí será 0,5 y aquí también 0,5.

58
00:05:24,100 --> 00:05:30,339
Porque es lo que se puede combinar, el yodo y el hidrógeno se combinan en una relación 1 a 1.

59
00:05:30,560 --> 00:05:34,339
Eso significa que si tengo 0,5 es 0,5 lo que necesito del otro.

60
00:05:34,339 --> 00:05:38,199
Y si lo que tengo es x, pues necesito x del otro.

61
00:05:39,120 --> 00:05:48,800
Y ahora tenemos que pensar qué es lo que tengo que poner, cuál va a ser la variación de moles del yoduro de hidrógeno.

62
00:05:48,800 --> 00:06:00,899
Que bueno, pues si un mol de hidrógeno y un mol de yodo me dan dos moles de yoduro de hidrógeno, x y x me van a dar 2x.

63
00:06:01,459 --> 00:06:04,540
Y con signo positivo porque en este caso se están creando.

64
00:06:04,540 --> 00:06:16,560
Así que en el equilibrio lo que voy a tener es 3,5 menos x, 2,5 menos x y 2x, ¿vale?

65
00:06:18,620 --> 00:06:21,839
Esta es mi tablita y ya la he completado.

66
00:06:22,040 --> 00:06:29,879
Ahora como siempre me voy a los datos para ver qué información hay en el enunciado que me permita hallar esta x, ¿vale?

67
00:06:29,879 --> 00:06:47,240
Y bueno, los 3,5 ya los he usado, los 2,5 también los he usado y lo que no he usado es que me dicen que hay 4,5 moles en el, perdón, que hay 4,5 moles en el equilibrio, ¿vale? De yoduro de hidrógeno.

68
00:06:47,240 --> 00:06:54,860
Así que la cantidad que tengo aquí, esto de aquí, perdón, es que si doy, ya está.

69
00:06:55,720 --> 00:07:05,000
Esto de aquí son 4,5, porque me lo dice en el enunciado, que tengo 4,5 moles de yoduro de hidrógeno.

70
00:07:05,000 --> 00:07:09,360
Si tengo 4,5 moles de yoduro de hidrógeno, pues es muy fácil hallar x, ¿vale?

71
00:07:09,839 --> 00:07:22,879
2X es igual a 4,5, esto quiere decir que X es igual a 4,5 partido por 2 y X es igual a 2,25 moles, ¿vale?

72
00:07:24,240 --> 00:07:28,079
Con lo cual ahora ya sí que tengo el número de moles de cada cosa.

73
00:07:28,079 --> 00:07:39,899
El número de moles de hidrógeno es 3,5 menos X, que es 2,25, así que aquí lo que tengo es 1,25 moles.

74
00:07:40,800 --> 00:07:50,800
El número de moles de yodo es igual a 2,5 menos 2,25 y en este caso lo que tengo es 0,25 moles.

75
00:07:50,800 --> 00:07:55,000
y bueno, ya sabemos porque nos lo dice el propio enunciado

76
00:07:55,000 --> 00:08:00,720
que la cantidad que tengo de moles de yoduro de hidrógeno es 4,5.

77
00:08:01,040 --> 00:08:05,490
¿Qué es lo que me pedía? Pues lo que me pedía era caso C, ¿verdad?

78
00:08:06,069 --> 00:08:10,449
Aquí, caso C. Así que vamos a hallar caso C.

79
00:08:14,829 --> 00:08:19,990
Para hallar caso C lo que tengo que hacer siempre es irme a la reacción química

80
00:08:19,990 --> 00:08:24,129
y escribir la expresión correspondiente en la que los productos

81
00:08:24,129 --> 00:08:30,050
que están elevados a sus coeficientes teclimétricos y que HI está elevado al cuadrado,

82
00:08:30,189 --> 00:08:35,710
perdón, el yodo de hidrógeno está al cuadrado y aquí lo que tengo es que el hidrógeno está elevado a 1

83
00:08:35,710 --> 00:08:38,070
y que el yodo está elevado a 1.

84
00:08:38,409 --> 00:08:43,070
Os recuerdo que la fórmula de las concentraciones siempre es que la concentración de algo

85
00:08:43,070 --> 00:08:47,649
es igual a N partido por el volumen y que el volumen son 10 litros en este caso.

86
00:08:48,070 --> 00:08:52,509
Así que con eso, los datos que tenemos arriba, pues hay un caso C,

87
00:08:52,509 --> 00:09:01,950
caso C es igual a la cantidad de moles de yoduro de hidrógeno que es 4,5 partido por 10 y todo esto al cuadrado.

88
00:09:02,629 --> 00:09:15,690
Y aquí tengo la cantidad de moles de hidrógeno que es 1,25 partido por 10 y aquí la del yodo que es 3,25 también partido por el volumen.

89
00:09:15,690 --> 00:09:22,649
vale, aquí os voy a hacer un comentario por si acaso os pasa, que es posible que pase

90
00:09:22,649 --> 00:09:27,870
en un problema os dan los moles todo igual que hasta ahora

91
00:09:27,870 --> 00:09:32,149
pero imaginaros que nos hubieran dado el valor del volumen que es 10

92
00:09:32,149 --> 00:09:37,429
cuando nos dan el valor del volumen eso es porque casi seguro el volumen

93
00:09:37,429 --> 00:09:39,289
que os lo voy a poner aquí que es 10, vale

94
00:09:39,289 --> 00:09:45,669
V, tenéis aquí V al cuadrado, aquí tenéis V seca y V a secas

95
00:09:45,669 --> 00:09:53,429
Entonces aquí lo que tenéis es que tenéis V al cuadrado en el numerador y V al cuadrado en el denominador

96
00:09:53,429 --> 00:09:56,570
Así que las V o los 10 se os van

97
00:09:56,570 --> 00:10:00,909
Si en algún problema no os dan el valor del volumen y veis que no necesitáis

98
00:10:00,909 --> 00:10:05,250
Probablemente sea porque en la expresión de la caso C se os va a ir

99
00:10:05,250 --> 00:10:13,029
Bueno, incluso si no os dais cuenta y no tacháis los dieces, simplemente hacéis las operaciones con los dieces y os va a dar lo mismo.

100
00:10:14,049 --> 00:10:20,070
Cuando calculáis esto os da un valor para la casu C que es 64,8.

101
00:10:22,009 --> 00:10:30,950
Y ahora me piden la casu P, así que vamos a ello, que casu P es igual a casu C por RT elevado a la variación del número de moles gaseoso.

102
00:10:30,950 --> 00:10:42,690
y sabemos que la variación de moles gaseoso es igual a los moles gaseosos de los productos menos los moles gaseosos de los reactivos

103
00:10:42,690 --> 00:10:52,929
y aquí nos vamos arriba y es importante, lo vamos a ver ahora, porque tenemos que en los reactivos tenemos dos moles gaseosos

104
00:10:52,929 --> 00:11:00,730
y en los productos tenemos dos moles gaseosos y en los reactivos tenemos también dos moles gaseosos.

105
00:11:00,950 --> 00:11:11,129
Así que esto, cuando yo lo opero, lo que me va a dar es que es 2 menos 2 igual a 0, ¿vale?

106
00:11:11,350 --> 00:11:18,169
Esto en realidad sabéis de sobra cómo hacerlo en mates, pero en los problemas cuando estáis solos a veces os puede ofuscar un poco.

107
00:11:18,629 --> 00:11:26,769
Lo único que tengo que hacer es poner aquí este 0 y aquí lo que tengo es una potencia elevado a 0.

108
00:11:26,769 --> 00:11:30,230
Cualquier potencia elevada a un exponente cero es igual a uno.

109
00:11:30,750 --> 00:11:32,049
Así que esto es muy fácil.

110
00:11:32,049 --> 00:11:37,309
Cuando el número de gases de los productos es igual al número de gases de los reactivos,

111
00:11:37,509 --> 00:11:40,470
la variación de moles es nula, ¿vale?

112
00:11:40,710 --> 00:11:44,710
Aquí ponemos el mol, es nula y entonces caso P y caso C coinciden.

113
00:11:45,710 --> 00:11:50,110
Y ya habéis hallado caso C, porque es 64,8, ¿vale?

114
00:11:50,110 --> 00:12:01,850
Vamos ahora al apartado B, que lo voy a utilizar para hacer un ejercicio de equilibrio en concentraciones, que hasta ahora no lo hemos hecho, ¿vale?

115
00:12:02,629 --> 00:12:13,409
Y, bueno, pues también tiene un planteamiento igual que siempre, pero el dato que voy a utilizar es distinto a lo que he hecho en el apartado A.

116
00:12:13,409 --> 00:12:16,889
vale, en este caso me dice que la concentración de los compuestos

117
00:12:16,889 --> 00:12:18,710
que hay en la concentración de los compuestos

118
00:12:18,710 --> 00:12:21,049
si el volumen se reduce a la mitad

119
00:12:21,049 --> 00:12:23,590
así que el volumen ahora van a ser 5 litros

120
00:12:23,590 --> 00:12:27,009
manteniendo constante la temperatura

121
00:12:27,009 --> 00:12:29,830
¿por qué me dicen que mantenga constante la temperatura?

122
00:12:30,009 --> 00:12:32,149
¿por qué me dan ese dato, esa información?

123
00:12:32,669 --> 00:12:34,649
pues porque T constante

124
00:12:34,649 --> 00:12:37,970
o sea, si la temperatura se mantiene constante

125
00:12:37,970 --> 00:12:43,720
significa que caso C no cambia

126
00:12:43,720 --> 00:12:52,700
Así que voy a poder usar la caso C del apartado A, la que yo acabo de hallar, ¿vale?

127
00:12:53,059 --> 00:13:12,700
Entonces, en este caso, bueno, pues tengo la misma reacción química que es que el hidrógeno gaseoso más el yodo gaseoso dan lugar a dos de yoduro de hidrógeno gaseoso

128
00:13:12,700 --> 00:13:24,980
y como os he dicho, aunque se puede resolver en moles, pero es más, bueno, luego tienes que dividir por el volumen para utilizar la caso C,

129
00:13:24,980 --> 00:13:38,580
lo vamos a hacer en concentraciones, entonces en este caso tengo que las concentraciones, a ver, que la concentración inicial en mol,

130
00:13:38,580 --> 00:13:44,279
esto es la variación de la concentración

131
00:13:44,279 --> 00:13:45,500
que también es en mol

132
00:13:45,500 --> 00:13:47,700
y aquí tengo las concentraciones en equilibrio

133
00:13:47,700 --> 00:13:49,240
que también son moles

134
00:13:49,240 --> 00:13:55,940
y en principio lo que tenemos es

135
00:13:55,940 --> 00:13:59,360
que tenemos las mismas cantidades iniciales

136
00:13:59,360 --> 00:14:02,360
lo único que vamos a hacer este experimento nuevo

137
00:14:02,360 --> 00:14:11,960
con 3,5 moles de hidrógeno y 2,5 moles de yodo, pero en un volumen de 5 litros.

138
00:14:12,139 --> 00:14:16,240
Entonces, las concentraciones, que ya hemos visto que es moles partido por volumen,

139
00:14:16,240 --> 00:14:23,159
en este caso van a ser 3,5 partido por 5, esto es 0,7,

140
00:14:24,320 --> 00:14:30,019
esta de aquí es 2,5 partido por 5, que es 0,5, e inicialmente no hay nada.

141
00:14:30,019 --> 00:14:38,480
Las variaciones son las mismas, lo único que, bueno, las puedo llamar x al cambio de concentración o lo puedo llamar cx

142
00:14:38,480 --> 00:14:49,960
A veces, en mi ejercicio lo he llamado cx, pero bueno, lo he llamado x porque es como más corto y hay que hacer una ecuación de segundo grado

143
00:14:49,960 --> 00:15:01,340
así que lo voy a llamar x, ¿vale? Aquí tenemos 2x y aquí tenemos 0,7 menos x y aquí 0,5 menos x y aquí, pues, 2x.

144
00:15:03,120 --> 00:15:08,220
Antes, ¿qué hemos hecho en el apartado A? Pues en el apartado A no teníamos caso C, no lo sabíamos,

145
00:15:08,340 --> 00:15:15,000
pero sabíamos cuánto valía 2x, ¿vale? Y hemos utilizado eso para hallar todas las concentraciones en el equilibrio,

146
00:15:15,000 --> 00:15:17,220
bueno, en ese caso todos los moles sin el equilibrio

147
00:15:17,220 --> 00:15:18,940
y ya hallar K sub C

148
00:15:18,940 --> 00:15:20,419
en este caso

149
00:15:20,419 --> 00:15:23,240
no sé cuál va a ser la concentración

150
00:15:23,240 --> 00:15:24,059
final de moles

151
00:15:24,059 --> 00:15:26,720
no me lo dan y va a ser algo distinto

152
00:15:26,720 --> 00:15:28,259
porque el equilibrio va a ser distinto

153
00:15:28,259 --> 00:15:29,940
a cuando el volumen es el doble

154
00:15:29,940 --> 00:15:32,000
así que, perdona

155
00:15:32,000 --> 00:15:34,480
así que

156
00:15:34,480 --> 00:15:35,980
lo que vamos a

157
00:15:35,980 --> 00:15:36,600
lo que

158
00:15:36,600 --> 00:15:40,039
lo que tengo que hacer

159
00:15:40,039 --> 00:15:41,759
es usar la K sub C

160
00:15:41,759 --> 00:15:44,000
para hallar las concentraciones

161
00:15:44,000 --> 00:15:44,860
en el equilibrio

162
00:15:44,860 --> 00:16:01,159
Vale, pues vamos a hallar las casus C, casus C es igual a, ya lo hemos hecho antes, la concentración de A al cuadrado, la concentración de hidrógeno al cuadrado, ¿vale?

163
00:16:01,740 --> 00:16:06,019
Y esto sabemos que vale 64,8.

164
00:16:07,860 --> 00:16:13,460
Vale, y ahora viene una parte un poco rollo porque es una resolución de una ecuación de segundo grado.

165
00:16:13,460 --> 00:16:27,519
Vamos a sustituir, tenemos que 2x al cuadrado partido de 0,7 menos x por 0,5 menos x es igual a 64,8

166
00:16:27,519 --> 00:16:37,639
y aquí vamos a pasar los denominadores a la derecha y a elevar del cuadrado el numerador,

167
00:16:37,639 --> 00:17:01,500
Así que tenemos 64,8 multiplicado por 0,7 menos 5 por 0,5 menos x, perdón, esto es menos 5, no menos, menos x y esto es que 4x cuadrado es igual a 64,8.

168
00:17:01,500 --> 00:17:17,339
lo que voy a hacer es multiplicar estos dos a 0,35 menos 0,7x, he hecho 7 por 0,5 y ahora 0,7 por x,

169
00:17:17,339 --> 00:17:32,420
ahora hago menos x menos 0,5x menos x cuadrado y esto es igual a x cuadrado es igual a 12,6,

170
00:17:32,420 --> 00:17:57,839
Lo que he hecho ha sido pasar este 4 aquí dividiendo, ¿vale? Divido 64,8 entre 4, 12,6 por 0,35 menos 1,2x más, ah, vale, sí, porque esto es un más, perdón, más x al cuadrado, ¿vale?

171
00:17:57,839 --> 00:18:15,460
y pues si hago esto obtengo que 11,6x al cuadrado menos 15,12x más 4,41 es igual a 0

172
00:18:15,460 --> 00:18:23,579
y tengo una ecuación de segundo grado, pues como digo un poco rollo pero tampoco nada más

173
00:18:23,579 --> 00:18:39,720
y esto serían los 15,2 al cuadrado menos 4 por 11,6 por 4,41 partido 23,2

174
00:18:39,720 --> 00:18:53,319
y esto me da igual a dos soluciones, una es 0,863 molar y la otra es 0,441 molar.

175
00:18:53,579 --> 00:19:20,519
La primera solución, esta de aquí, 0,863 molar, implicaría, si nos vamos a la, quedamos con el número, 0,863, nos vamos aquí y vemos que cuando yo calculo, si las calculo las concentraciones en el equilibrio del hidrógeno me darían negativas,

176
00:19:20,519 --> 00:19:33,599
que se me ha convertido, tenía 0,7 y se me ha convertido en más de 0,8, eso es imposible, así que eso es una cosa que os puede pasar, que tengáis un resultado que no sea posible

177
00:19:33,599 --> 00:19:50,839
y entonces este de aquí lo vamos a rechazar, imposible, porque la concentración del hidrógeno en el equilibrio daría negativa, eso no es posible.

178
00:19:51,579 --> 00:20:02,920
Sin embargo, con el 0,4, pues si nos fijamos aquí, sí que puedo quitar 0,4 al 0,7 y también al 0,5, ¿vale?

179
00:20:02,920 --> 00:20:08,019
Entonces, la segunda no tiene ese problema y es la que es válida.

180
00:20:09,000 --> 00:20:17,299
Y, ¿vale? Pues ya con esto solamente me queda irme a los datos del equilibrio, ¿vale?

181
00:20:17,299 --> 00:20:30,519
La cantidad de, o sea, la concentración del hidrógeno en el equilibrio va a ser, como ya hemos visto, 0,7 menos 0,441 y esto es 0,26 molar.

182
00:20:30,519 --> 00:20:59,839
La concentración del yodo en el equilibrio va a ser igual a 0,5 menos 0,441, esta de aquí es 0,06 y la del yodo en el equilibrio es 2 por 0,44 que en realidad creo que he estado utilizando todo el rato 0,44, 0,88 molar.

183
00:21:00,519 --> 00:21:03,160
Y ya estaría terminado el problema, ¿vale?

184
00:21:03,160 --> 00:21:11,880
Este problema yo creo que es bastante interesante porque han salido como muchas cositas que hay que tener en cuenta y que es importante que sepáis.