1
00:00:00,370 --> 00:00:26,149
El ejercicio 6, que es de 22 de julio coincidentes, y hace más tiempo, el enunciado dice, en un reactor, un reactor es un recipiente, se introduce una mezcla de un mol de monóxido de carbono, dos moles de hidrógeno y tres moles de metanol a 650 Kelvin y una atmósfera produciéndose la reacción entre el monóxido de carbono y el hidrógeno para formar metanol.

2
00:00:26,149 --> 00:00:40,570
Es una reacción clásica de síntesis de metanol. Sabiendo que el valor de Kp en el equilibrio para estas reacciones es de 0,973, pregunta en el apartado A determinar para qué valor de la presión reacciona el 20% de monóxido.

3
00:00:40,729 --> 00:00:54,630
En el apartado B dice que en las condiciones anteriores del apartado A se determine la presión parcial de cada gas y en el apartado C dice que sabiendo que se trata de una reacción endotérmica, cómo afecta a la cantidad de metanol un aumento de temperatura.

4
00:00:55,570 --> 00:01:03,689
Apuntamos los datos iniciales y aquí al principio pregunta que cuál va a ser la presión a la que reacciona el 20% de monóxido.

5
00:01:03,829 --> 00:01:13,530
Esta pregunta no está muy clara porque vamos a aplicar una condición como si fuera el equilibrio,

6
00:01:13,609 --> 00:01:21,390
es decir, vamos a asumir que el 20% de monóxido se ha descompuesto, es la cantidad descompuesta en el equilibrio,

7
00:01:21,390 --> 00:01:43,549
cosa que no viene por ningún lado y de hecho no es así, el sistema cuando ha reaccionado el 20% de monóxido sigue evolucionando, no está en el equilibrio, pero bueno, lo vamos a asumir, está mal redactado y lo vamos a asumir y ya está, por lo tanto vamos a suponer que en el equilibrio ha desaparecido el 20% de monóxido,

8
00:01:43,549 --> 00:01:57,230
¿Cuánto es el 20% de un mol, que es la cantidad inicial? Pues son 0,2 moles. Eso va a ser el valor de X. En nuestro cuadro resumen, el número de moles iniciales de monóxido es 1, de hidrógeno es 2 y de metanol es 3.

9
00:01:57,430 --> 00:02:10,370
No viene aquí un 1 y un 2 porque aquí delante ve que hay un 1 y un 2, es que son los datos del ejercicio. Leedlo bien y dice que se introducen en un reactor un mol de monóxido, dos moles de hidrógeno y tres moles de metanol.

10
00:02:10,370 --> 00:02:19,150
cuando se alcanza en el equilibrio pues habrá desaparecido una cantidad de monóxido que como dice el enunciado pues es el 20% de monóxido

11
00:02:19,150 --> 00:02:28,250
y de hidrógeno por lo tanto inicialmente teníamos dos moles va a desaparecer el doble de la misma cantidad que de monóxido

12
00:02:28,250 --> 00:02:35,669
porque tiene un 2 delante como coeficiente el hidrógeno en la reacción y de metanol pues va a aparecer una cantidad X

13
00:02:35,669 --> 00:02:43,370
Inicialmente ya teníamos 3 moles, pues va a aparecer un poquito, en el equilibrio va a haber una poquita más de cantidad

14
00:02:43,370 --> 00:02:54,349
Bien, como X vale 0,2, pues en el equilibrio tenemos 0,8 moles de monóxido, 1,6 moles de hidrógeno y 3,2 moles de metanol

15
00:02:54,349 --> 00:02:59,469
Por lo tanto, el número de moles totales en el equilibrio sería de 5,6

16
00:02:59,469 --> 00:03:15,669
Bien, ¿cuál es la expresión de Kp? Porque a nosotros nos dan el valor de Kp, por lo tanto vamos a aplicar la expresión para calcular esa presión que nos piden cuando el sistema está en este momento.

17
00:03:15,669 --> 00:03:23,409
en la caso P la expresión en lugar de poner concentraciones como caso C se ponen presiones parciales

18
00:03:23,409 --> 00:03:27,270
entonces arriba tendríamos la presión parcial del producto que es el metanol

19
00:03:27,270 --> 00:03:31,469
y abajo el producto de las presiones parciales del monóxido y del hidrógeno

20
00:03:31,469 --> 00:03:36,110
donde la del hidrógeno tiene que estar elevada al cuadrado porque el coeficiente estequiométrico

21
00:03:36,110 --> 00:03:38,629
que viene delante del hidrógeno son dos

22
00:03:38,629 --> 00:03:41,770
cada una de estas presiones parciales que se pone P sub i

23
00:03:41,770 --> 00:03:50,689
es la expresión, según la ley de presiones parciales de Dalton, es la presión total por la fracción molar de ese compuesto.

24
00:03:51,650 --> 00:03:56,789
Os recuerdo que la fracción molar es el número de moles de esa sustancia dividido entre el número de moles totales.

25
00:03:57,349 --> 00:04:01,150
Por lo tanto, podemos poner aquí las expresiones para la presión parcial de los tres gases,

26
00:04:01,150 --> 00:04:05,870
que es, en el primer caso, la presión total dividido entre el número de moles de metanol,

27
00:04:06,069 --> 00:04:11,250
que sabemos de aquí, lo hemos puesto antes, son 3,2, dividido entre el número de moles totales,

28
00:04:11,250 --> 00:04:17,350
con lo cual el metanol contribuye con un 0,571 respecto a la presión total

29
00:04:17,350 --> 00:04:21,949
o lo que es lo mismo un 57,1% si alguno quiere entenderlo así

30
00:04:21,949 --> 00:04:27,569
la presión parcial del monóxido haciendo las cuentas pues sale 0,143 por la presión total

31
00:04:27,569 --> 00:04:33,029
y la presión del hidrógeno pues sale 0,285 por la presión total

32
00:04:33,029 --> 00:04:36,129
sustituyendo estos valores en la expresión de K sub P

33
00:04:36,129 --> 00:04:40,750
y simplificando lo que se pueda y despejando finalmente P sub T

34
00:04:40,750 --> 00:04:56,470
la presión total, pues da aproximadamente unos 7 atmósferas, esa es la presión cuando se ha descompuesto un 20% del, perdón, no se han descompuesto, se ha reaccionado un 20% del monóxido de carbono,

35
00:04:56,689 --> 00:05:07,790
que es lo que dice el enunciado. Muy bien, una vez que tenemos calculado el apartado A, vamos al B. Entonces, el apartado B pregunta que cuáles son las presiones parciales

36
00:05:07,790 --> 00:05:12,589
de los gases según los datos del apartado A, en las condiciones del apartado A.

37
00:05:13,050 --> 00:05:20,910
Teníamos ya en el anterior apartado las expresiones a falta de calcular la presión total,

38
00:05:21,290 --> 00:05:25,589
sabemos ahora que la presión total es 7, por lo tanto, haciendo las cuentas,

39
00:05:25,689 --> 00:05:31,509
pues nos sale una presión del metanol de 4 atmósferas, del monóxido de 1 y del hidrógeno de 2.

40
00:05:32,329 --> 00:05:34,430
Y estaría contestado el apartado B.

41
00:05:34,430 --> 00:05:47,810
Bien, el apartado C pregunta que qué ocurriría con el rendimiento si se aumenta la temperatura.

42
00:05:48,209 --> 00:05:54,790
Entonces, según Le Chatelier, al aumentar la temperatura el equilibrio siempre se va a desplazar en sentido endotérmico.

43
00:05:54,889 --> 00:05:59,269
Esto es lo que dice el principio de Le Chatelier y es la justificación de lo que vamos a decir a continuación.

44
00:05:59,269 --> 00:06:03,490
como el enunciado nos dice que esta reacción es endotérmica

45
00:06:03,490 --> 00:06:05,850
tal y como está escrita

46
00:06:05,850 --> 00:06:10,470
pues al aumentar la temperatura se va a desplazar en el sentido hacia los productos

47
00:06:10,470 --> 00:06:13,870
con lo cual va a aumentar la formación de metanol

48
00:06:13,870 --> 00:06:16,569
y por lo tanto la cantidad de metanol aumenta

49
00:06:16,569 --> 00:06:20,629
o lo que es lo mismo el rendimiento de la reacción aumenta al aumentar la temperatura

50
00:06:20,629 --> 00:06:25,810
y esto a lo mejor pues es importante cuando necesitamos conseguir bastante producto

51
00:06:25,810 --> 00:06:26,889
y que sea rentable

52
00:06:26,889 --> 00:06:30,670
y con esto estaría terminado este ejercicio