1 00:00:03,819 --> 00:00:10,519 Bien, vamos a hacer el ejercicio 6 del bloque de ejercicios que se llama simplemente equilibrio 2 00:00:10,519 --> 00:00:20,559 y es el primer ejercicio que vamos a hacer en el que vamos a hacer cálculos con una reacción en equilibrio. 3 00:00:20,920 --> 00:00:29,460 Estos cálculos varían según el problema y en casi todos o en todos vamos a tener que hacer una tabla como la que hemos visto en teoría. 4 00:00:29,460 --> 00:00:31,480 Vamos a empezar leyendo el enunciado. 5 00:00:31,480 --> 00:00:37,560 el enunciado me dice que tengo un recipiente de 10 litros a 800 Kelvin 6 00:00:37,560 --> 00:00:42,320 y ahí encerramos un mol de monóxido de carbono y un mol de agua 7 00:00:42,320 --> 00:00:46,979 que cuando se alcanza el equilibrio que está representado por esta ecuación 8 00:00:46,979 --> 00:00:52,320 que la ecuación es que el monóxido de carbono más el agua en estado gaseoso ambos 9 00:00:52,320 --> 00:01:00,359 van a producir dióxido de carbono e hidrógeno también en estado gaseoso 10 00:01:00,359 --> 00:01:04,700 y van a alcanzar un equilibrio, en lo que me dice que cuando llega al equilibrio 11 00:01:04,700 --> 00:01:12,620 coexisten 0,665 moles de dióxido de carbono y 0,665 moles de hidrógeno. 12 00:01:13,040 --> 00:01:18,700 Lo que me pregunta en el apartado A es cuáles son las concentraciones de los cuatro gases en el equilibrio. 13 00:01:19,500 --> 00:01:23,019 Pues vamos a ello. Lo primero que vamos a hacer es escribir los datos, ¿vale? 14 00:01:23,019 --> 00:01:37,310 Y es que vamos a tener un volumen de 10 litros, vamos a tener, bueno, la temperatura son 800 Kelvin, 15 00:01:37,310 --> 00:02:15,340 Vamos a tener que tenemos unos moles iniciales que son un mol de CO2 y un mol de H2O 16 00:02:15,340 --> 00:02:43,189 Y también sabemos que en los moles en el equilibrio vamos a tener 0,665 moles de CO2 y 0,665 moles de hidrógeno. 17 00:02:43,189 --> 00:02:49,750 Repito, el apartado A me pide las concentraciones de los cuatro gases en el equilibrio 18 00:02:49,750 --> 00:02:53,550 y el apartado B cuál es el valor de Kc para esa reacción 19 00:02:53,550 --> 00:02:59,909 y voy a poner esto más grande porque la reacción es larga y necesito hacer la tabla 20 00:02:59,909 --> 00:03:02,310 así que empiezo aquí 21 00:03:02,310 --> 00:03:04,770 ¿Qué vamos a hacer? 22 00:03:05,629 --> 00:03:07,610 Vamos a escribirlo primero en la reacción 23 00:03:07,610 --> 00:03:08,949 ya tenemos todos los datos 24 00:03:08,949 --> 00:03:30,889 La reacción es que tengo CO gaseoso más H2O también gaseoso y me va a dar CO2 gaseoso más H2 gaseoso. 25 00:03:30,990 --> 00:03:38,030 No me voy a molestar en ajustar la reacción porque nos la han dado y está ajustada, pero habría que hacerlo siempre. 26 00:03:38,310 --> 00:03:41,110 Normalmente cuando te lo dan está ajustada, pero hay que comprobarlo. 27 00:03:41,530 --> 00:03:43,150 Vale, vamos a hacer nuestra tablita. 28 00:03:43,349 --> 00:03:46,129 Nuestra tablita la vamos a hacer con los moles iniciales. 29 00:03:46,789 --> 00:03:49,229 La vamos a hacer con moles. 30 00:03:49,389 --> 00:03:51,050 La podríamos hacer con concentraciones, 31 00:03:51,050 --> 00:03:56,909 porque la relación entre concentración y moles 32 00:03:56,909 --> 00:04:01,150 es que la concentración es igual a los moles partido por el volumen. 33 00:04:01,509 --> 00:04:05,210 Entonces, lo que voy a hacer ahora mismo con moles 34 00:04:05,210 --> 00:04:08,569 se podría hacer exactamente igual con concentraciones 35 00:04:08,569 --> 00:04:10,370 simplemente dividiendo por el volumen 36 00:04:10,370 --> 00:04:12,050 que me dicen que vale 10 37 00:04:12,050 --> 00:04:15,509 así que podría hacerlo directamente en concentraciones 38 00:04:15,509 --> 00:04:16,589 lo voy a hacer en moles 39 00:04:16,589 --> 00:04:18,850 pero lo otro también estaría bien 40 00:04:18,850 --> 00:04:22,410 entonces voy a tener los moles iniciales 41 00:04:22,410 --> 00:04:25,470 que la unidad va a ser mol 42 00:04:25,470 --> 00:04:29,089 y voy a ver que me dice el enunciado 43 00:04:29,089 --> 00:04:30,810 el enunciado me dice que inicialmente 44 00:04:30,810 --> 00:04:33,449 tengo un mol de monóxido de carbono 45 00:04:33,449 --> 00:04:34,610 y un mol de agua 46 00:04:34,610 --> 00:04:36,230 así que aquí tengo un 1 47 00:04:36,230 --> 00:04:37,709 y aquí tengo un 1 48 00:04:37,709 --> 00:04:46,970 Como está iniciándose la reacción, pues al principio no tengo absolutamente nada ni de dióxido de carbono ni de hidrógeno. 49 00:04:47,410 --> 00:04:56,069 Ahora voy a ver para cuando se alcance el equilibrio en cuánto va a haber cambiado la cantidad de monóxido de carbono. 50 00:04:56,069 --> 00:05:07,310 Pues la verdad es que no lo sé. A esta cantidad, cuánto varían los moles, que obviamente su unidad también es mol, la voy a llamar X. 51 00:05:08,689 --> 00:05:13,149 No la conozco, pero sí que sé que es una cantidad negativa. 52 00:05:13,350 --> 00:05:18,209 ¿Por qué? Porque la cantidad de monóxido de carbono va a disminuir, 53 00:05:18,629 --> 00:05:23,149 porque el monóxido de carbono al reaccionar con agua va a perderse. 54 00:05:23,149 --> 00:05:27,629 O sea, una cantidad de monóxido de carbono para dar el geotoxio de hidrógeno. 55 00:05:27,850 --> 00:05:30,050 Así que esto tiene un signo negativo. 56 00:05:30,629 --> 00:05:32,050 Y lo mismo me pasa con el agua. 57 00:05:32,050 --> 00:05:40,449 y como la relación estequiométrica y esto es muy importante en esta reacción 58 00:05:40,449 --> 00:05:49,250 es que un mol de monóxido de carbono reacciona con un mol de agua 59 00:05:49,250 --> 00:05:55,089 pues cuando se conviertan X moles de monóxido de carbono 60 00:05:55,089 --> 00:06:03,490 va a necesitar que se convierta una cantidad igual de agua. 61 00:06:03,490 --> 00:06:09,629 Así que en los dos casos se preserva la relación estequiométrica uno a uno 62 00:06:09,629 --> 00:06:19,470 que viene en la reacción y por eso si tenemos menos X de monóxido de carbono 63 00:06:19,470 --> 00:06:21,310 también vamos a tener menos X de agua. 64 00:06:21,310 --> 00:06:30,529 Seguimos y con el mismo razonamiento cuando reaccionan X moles de monóxido de carbono y X moles de agua 65 00:06:30,529 --> 00:06:41,670 ¿Qué es lo que voy a obtener? Pues hombre, voy a obtener X moles de CO2 y voy a obtener X moles de hidrógeno 66 00:06:41,670 --> 00:06:44,269 Ahora vamos a ver que vamos a tener en el equilibrio 67 00:06:44,269 --> 00:07:00,670 En el equilibrio lo que vamos a tener es, en el equilibrio vamos a tener que cuando yo tenía un mol y se han transformado x moles, 68 00:07:01,170 --> 00:07:05,209 pues ¿cuánto voy a tener ahora de monóxido de carbono? Pues 1 menos x. 69 00:07:05,569 --> 00:07:09,569 ¿Cuánto voy a tener de agua? Igual, 1 menos x. 70 00:07:09,790 --> 00:07:16,250 ¿Cuánto voy a tener de CO2? Hombre, pues tenía 0 y se han formado x, voy a tener x. 71 00:07:16,250 --> 00:07:25,850 y igualmente tenía 0 moles de hidrógeno y se han producido X, así que voy a tener también X. 72 00:07:26,310 --> 00:07:27,089 Esta es mi tabla. 73 00:07:28,149 --> 00:07:31,069 Una vez hecha la tabla me voy al enunciado otra vez. 74 00:07:31,069 --> 00:07:39,069 Siempre, siempre, siempre en el enunciado me da alguna relación que me ayuda a descifrar esta tabla. 75 00:07:39,069 --> 00:08:08,860 Y en el enunciado efectivamente tengo que tengo los moles en el equilibrio del CO2 y del hidrógeno y me dice que en el equilibrio que está aquí para el CO2 lo que tengo es 0,665 y me dice que igualmente de hidrógeno en el equilibrio tengo 0,665 moles. 76 00:08:08,860 --> 00:08:18,259 ¿Vale? Pues ahora es muy fácil averiguar cuánto monóxido de carbono tengo en el equilibrio y cuánto agua tengo en el equilibrio 77 00:08:18,259 --> 00:08:29,040 Yo solo tengo que hacer 1 menos 0,665 y aquí lo mismo, 1 menos 0,665 78 00:08:29,040 --> 00:08:35,259 ¿Vale? Ahora voy a lo que me están pidiendo en realidad, que no me piden cuántos moles tengo en el equilibrio 79 00:08:35,799 --> 00:08:38,120 Que ya lo sabría porque todo esto son números 80 00:08:38,120 --> 00:08:41,659 lo que me piden son las concentraciones en el equilibrio 81 00:08:41,659 --> 00:08:44,299 entonces vamos a irlas hallando uno a uno 82 00:08:44,299 --> 00:08:47,840 vamos a empezar con el primer reactivo 83 00:08:47,840 --> 00:08:52,200 que es el monóxido de carbono 84 00:08:52,200 --> 00:08:54,220 y vamos a decir que en el equilibrio 85 00:08:54,220 --> 00:08:58,299 su concentración va a ser el número de moles en el equilibrio 86 00:08:58,299 --> 00:09:00,039 partido por el volumen 87 00:09:00,039 --> 00:09:02,440 pues lo tengo que hacer 88 00:09:02,440 --> 00:09:05,139 sustituir por los números 89 00:09:05,139 --> 00:09:11,450 y el volumen que es 10 90 00:09:11,450 --> 00:09:19,629 y esto es un número que da 0,0355 moles 91 00:09:19,629 --> 00:09:23,669 puedo repetir exactamente lo mismo para el resto 92 00:09:23,669 --> 00:09:25,669 así que lo voy a ir haciendo 93 00:09:25,669 --> 00:09:30,370 para el agua, la concentración, el equilibrio 94 00:09:30,370 --> 00:09:34,389 va a ser igual al número de moles en el equilibrio 95 00:09:34,389 --> 00:09:36,149 partido por el volumen 96 00:09:36,149 --> 00:09:54,100 y la cantidad es la misma, partido por 10, así que me da todo igual, molar y ahora empiezo con los productos 97 00:09:54,100 --> 00:10:00,399 que en realidad ya sabía los moles por el enunciado, así que esto lo podía haber hecho directamente al principio 98 00:10:00,399 --> 00:10:10,820 pero bueno, lo hacemos todo junto, habría que poner la fórmula, no lo voy a hacer porque aquí es un poquito más pesado 99 00:10:10,820 --> 00:10:14,620 escribir en una pizarra normal 100 00:10:14,620 --> 00:10:29,309 y lo mismo para el hidrógeno. Y ya he resuelto 101 00:10:29,309 --> 00:10:34,460 el apartado A. 6, 6, 5, molado. 102 00:10:35,139 --> 00:10:38,679 ¿Vale? ¿Qué tenemos que hacer ahora? Pues tenemos que 103 00:10:38,679 --> 00:10:42,379 hacer el apartado B. El apartado B 104 00:10:42,379 --> 00:10:46,720 me dice cuánto vale caso C. ¿Vale? Como es 105 00:10:46,720 --> 00:10:49,840 algo pequeño 106 00:10:49,840 --> 00:10:53,399 lo voy a hacer aquí directamente, ¿vale? 107 00:10:54,039 --> 00:10:57,899 Me pide que haya caso C y yo sé que caso C es 108 00:10:57,899 --> 00:11:04,899 tengo que hacer una división en la que en el numerador voy a tener 109 00:11:04,899 --> 00:11:10,000 las concentraciones de los productos elevados a sus coeficientes estequiométricos 110 00:11:10,000 --> 00:11:13,200 y en el denominador voy a tener las concentraciones de los reactivos 111 00:11:13,200 --> 00:11:15,519 elevados a sus coeficientes estequiométricos. 112 00:11:15,519 --> 00:11:19,799 Así que caso C va a ser igual a la concentración en el equilibrio 113 00:11:19,799 --> 00:11:24,460 ¿vale? os recuerdo que estas concentraciones siempre son en equilibrio 114 00:11:24,460 --> 00:11:28,700 pero que no solemos escribirlo elevado a su coeficiente estequiométrico 115 00:11:28,700 --> 00:11:32,759 una vez más como el coeficiente estequiométrico aquí pues es un 1 116 00:11:32,759 --> 00:11:37,019 ¿vale? si os fijáis esto es un 1 pues no le voy a poner aquí nada 117 00:11:37,019 --> 00:11:40,679 ¿vale? porque no solemos poner los unos en química pero que os acordéis que 118 00:11:40,679 --> 00:11:44,639 si fuera un 2 pues habría que ponerlo ¿vale? y aquí 119 00:11:44,639 --> 00:11:48,700 ¿qué vamos a tener? pues el otro producto que lo mismo 120 00:11:48,700 --> 00:11:56,899 también está elevado a 1 y aquí vamos a tener los dos reactivos que son el CO y el H2O 121 00:11:56,899 --> 00:12:03,440 y cuando hacéis esto simplemente tenéis que sustituir todos los números que acabamos de hallar 122 00:12:03,440 --> 00:12:20,120 que son 0,0355 por otra vez, no, sorry, sorry, sorry, estamos con los productos que son CO2, 123 00:12:20,120 --> 00:12:38,480 vale, perdón, 0,0665 por 0,0665 partido por 0,0355 por 0,0355 124 00:12:38,480 --> 00:12:43,480 y esto me da un número, en este caso 3,94. 125 00:12:43,779 --> 00:12:46,860 Recuerdo que es sin unidades, vale, no pongo nada aquí 126 00:12:46,860 --> 00:12:50,000 porque las constantes de equilibrio no tienen unidades. 127 00:12:50,120 --> 00:12:57,059 Así que una vez que se las concentraciones en equilibrio, hallar la Kc es totalmente inmediato. 128 00:12:57,440 --> 00:13:01,539 Y este sería nuestro primer problema de equilibrio.