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Corrección de ejercicios grado de disociación - Contenido educativo

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Subido el 17 de enero de 2021 por Laura C.

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Hoy voy a resolver los ejercicios 15 y 16 que teníais para casa. 00:00:00
Yo creo que el 12 es sencillito y con las soluciones del libro no creo que tengáis problemas, 00:00:07
pero bueno, el 15 y 16 sí que es verdad que lo quería hacer yo, así que como si lo estuviera haciendo en clase, ¿vale? 00:00:14
Lo voy a resolver. Estos ejercicios normalmente se resuelven de más de una forma. 00:00:19
El planteamiento no es muy complicado, pero son bastante engorrosos, sobre todo los cálculos, ¿vale? 00:00:24
Vale, entonces tenéis que tener mucho cuidadito a la hora de llegar al resultado final. 00:00:29
Venga, vamos con el 15. 00:00:36
En un reactor de 10 litros se introducen dos moles de N2O4 a 50 grados, produciéndose el equilibrio de disociación. 00:00:37
Pongo el equilibrio y nos dan el volumen total, que son 10 litros. 00:00:46
Los moles iniciales de N2O4, que son 2, van aquí, los moles iniciales. 00:00:57
nos dan K sub p, 1,06, nos dan la temperatura en grados centígrados, acordaros siempre de pasarlo a Kelvin, sumándole 273, y ya está, y nos queda un alfa, un grado de insuficiencia. 00:01:02
En el libro creo que lo resuelven con x, a mí cuando me piden la disociación me gusta 00:01:25
ampliar el equilibrio en función de alfa, así que lo voy a hacer así, los moles iniciales 00:01:36
2 y nada, los moles que reaccionan lo voy a poner en función de alfa, n sub 0 alfa 00:01:41
serán 2 alfa y los moles que se van a formar serán 2 por 2 alfa. En el equilibrio tendré 00:01:48
entonces 2 menos 2 alfa, saco 4 por 1 al 2 y ahí lo dejo. Estos son moles y vamos a ver 00:01:59
los datos. Me dan casupe, que ya sabéis que es en función de las posiciones parciales 00:02:11
y nos da el número 00:02:16
claro, para poner las presiones parciales 00:02:18
tengo que saber la presión total 00:02:21
y no me la dan, me dan el volumen 00:02:22
entonces esta pista 00:02:24
me va a servir para poner 00:02:26
o escribir el guido en función de K sub C 00:02:29
ya sabes que si se una 00:02:31
se la otra 00:02:33
porque se relacionan de esta forma 00:02:34
K sub C es igual a 00:02:36
K sub C en el reto de incremento 00:02:39
vale, pues voy a despejar 00:02:41
K sub C 00:02:43
sustituyo los datos 00:02:43
1,06R 00:02:51
la constante de los gases 00:02:55
por la temperatura 00:02:56
y el incremento de N 00:02:59
yo recuerdo que da la resta 00:03:02
entre los moles de los productos 00:03:04
menos los moles de los reactivos 00:03:07
en este caso es 2 menos 1 00:03:09
que va a dar 1 00:03:11
calculando o resolviendo 00:03:12
caso C da 0,04 00:03:15
como caso C 00:03:18
es igual a la concentración 00:03:21
de los productos elevados 00:03:24
a su concentración de 7.000 00:03:26
mientras los reactivos 00:03:28
necesitan la concentración 00:03:30
como me dan el volumen 00:03:33
pues aquí voy a poner 00:03:34
que la concentración en equilibrio 00:03:37
va a ser 00:03:39
los moles 00:03:40
entre el volumen total que es 10 00:03:41
los moles entre el volumen total que es 10 00:03:44
eso lo sustituyo aquí 00:03:47
4 alfa 00:03:49
a partir de 10 al cuadrado 00:03:51
entre 00:03:53
1 menos alfa a partir de 10 00:03:58
vale, vamos a 00:04:00
resolver esto un poquito 00:04:03
esto lo elevo al cuadrado 00:04:05
16 alfa al cuadrado entre 100 00:04:06
y esto lo dejo igual 00:04:09
2, 1 menos alfa 00:04:11
a partir de 10 00:04:13
lo de arriba 00:04:14
16 alfa al cuadrado 00:04:17
por abajo 00:04:18
entre 00:04:19
100 por 2 00:04:21
por 1 menos alfa 00:04:24
vale, aquí voy a simplificar 00:04:25
este 0 con este 00:04:28
y me voy abajo 00:04:29
y la sucede que 00:04:33
0,04 es igual 00:04:35
a 16 alfa al cuadrado 00:04:37
entre 00:04:40
10 por 2 que es 20 00:04:41
por 1 menos alfa 00:04:43
colocando esto 00:04:45
voy a simplificar 00:04:47
un poquito ahí 00:04:50
S16 y S20 00:04:51
Dividiéndolo entre 4 00:04:53
Multiplico en cruz 00:04:55
Bueno, y ya 00:05:01
Resolviendo y llevándomelo 00:05:09
Todo a la izquierda 00:05:11
Me queda esta ecuación 00:05:12
Esto ya facilito resolver 00:05:13
Resuelvo 00:05:20
Y alfa es igual a 0,2 00:05:22
O en porcentaje 00:05:24
20% 00:05:26
¿De acuerdo? 00:05:27
No lo he hecho exactamente igual que el libro 00:05:29
Pero es otra forma, ¿vale? 00:05:31
Como lo veáis más claro. 00:05:34
Vamos con el siguiente, el 16. 00:05:36
Vale. 00:05:41
Escribo la reacción. 00:05:42
¿Y qué me dan aquí? 00:05:51
Me dan alfa, el grado de asociación, que es 0,49. 00:05:53
Temperatura, ya la pongo aquí. 00:05:57
Y aquí me dan la presión. 00:06:01
Lo que no me dicen son los moles iniciales. 00:06:07
Y me piden la constante de Kp. 00:06:09
Os recuerdo, Kp será igual. 00:06:12
a la presión parcial de los productos multiplicándose entre sí, entre la de los reactivos, eso es. 00:06:15
Vale, pues como no me da los moles iniciales, lo voy a poner en función de n sub 0, moles iniciales. 00:06:28
Pues n sub 0 inicialmente de esta medida. 00:06:35
Vale, ¿moles que reaccionan? Pues será n sub 0 alfa. 00:06:43
y aquí se forman n número alfa, n número alfa 00:06:50
en el equilibrio, pues será n sub cero menos n sub cero alfa 00:06:55
esto igual 00:07:01
la saca el factor común, 1 menos alfa y aquí lo tengo 00:07:03
vale, os recuerdo, necesito presiones parciales 00:07:08
y la presión parcial era fracción molar por presión total 00:07:14
y la fracción molar 00:07:18
mole es partido de moles totales 00:07:21
por lo tanto necesito saber los moles totales 00:07:23
¿de dónde me voy a sacar? 00:07:25
los moles que tienen el equilibrio son estos 00:07:27
o sea que los moles totales 00:07:29
serán la suma de todo eso 00:07:30
de n sub 0, 1 menos alfa 00:07:32
más n sub 0 alfa 00:07:34
más n sub 0 alfa 00:07:36
les hago el paréntesis 00:07:38
vale, al sumar estos dos se me van 00:07:40
y me quedan los moles totales es igual 00:07:47
a n sub 0 00:07:49
más n sub 0 alfa 00:07:50
que es lo mismo que N sub 0 00:07:52
1 más A 00:07:55
pues no me queda otra que poner 00:07:56
todas las presiones parciales en función 00:08:00
de N sub 0 y de alfa 00:08:02
y vamos a ver que pasa 00:08:04
la presión parcial en PCl3 00:08:05
va a ser igual 00:08:08
que la del cloro 00:08:09
y va a ser igual a su presión molar 00:08:12
por la presión total 00:08:14
y la presión molar 00:08:15
será los moles en el equilibrio 00:08:17
que son esos 00:08:19
entre los moles totales 00:08:20
que os acabo de calcular 00:08:23
y como veis 00:08:24
por la presión total que es 1 00:08:27
n sub 0 00:08:29
es un dato que no lo voy a necesitar 00:08:31
solo necesito 00:08:33
alfa, pues sustituyo 00:08:36
0,49 00:08:38
entre 1 más 00:08:40
0,49 00:08:42
y el resultado me da 00:08:43
0,329 00:08:45
lo mismo 00:08:49
para el pentágono de fósforo 00:08:50
Ración molar por presión total 00:08:51
Los moles en el equilibrio 00:08:56
N sub 0, 1 menos alfa 00:08:58
Moles totales 00:09:00
N sub 0, 1 más alfa 00:09:01
Por presión total 00:09:03
N sub 0 se va 00:09:05
Sustituyo 00:09:07
1 menos 0,49 00:09:08
Partido de 1 menos 0,49 00:09:10
Resultado final 00:09:13
0,342 00:09:15
Me voy a la cap sub p 00:09:19
Y sustituyo 00:09:21
en 0,329 al cuadrado 00:09:22
multiplicado por sí mismo 00:09:39
entre 0,342 00:09:40
y tengo que me da 0,316 00:09:43
asignado a 0,32 00:09:47
esto es Kc 00:09:50
y este era el apartado A 00:09:52
vale, el apartado B 00:09:54
grado de disociación 00:09:58
o sea, alfa a una presión de 10 atmósferas 00:10:00
a la misma temperatura 00:10:04
Este a la misma temperatura 00:10:05
Me lo tienen que indicar 00:10:08
Para decirnos 00:10:11
O para saber 00:10:12
Que Kp sigue teniendo el mismo valor 00:10:13
0,32 00:10:16
Como no varía la temperatura 00:10:17
Tampoco varía la constante 00:10:20
Este dato es lo que voy a necesitar 00:10:21
Y ahora me dicen que la presión ha cambiado 00:10:23
Al cambiar la presión total 00:10:26
Lo que me va a variar 00:10:29
Son las presiones parciales 00:10:30
Entonces tenemos que reescribir 00:10:32
de nuevo las presiones parciales 00:10:34
y con K sub P 00:10:36
voy a poder averiguar 00:10:39
vamos a borrar aquí 00:10:40
a ver que se ha borrado por aquí cosas 00:10:45
venga, ahora tenemos la presión 00:11:01
10 atmósferas 00:11:05
la K sub P es la misma 00:11:06
pero con 32 y ahora me piden 00:11:10
alfa 00:11:13
¿cuánto era la presión parcial? 00:11:13
así bajo un poquito se ve 00:11:18
la presión parcial 00:11:19
de los productos 00:11:20
era igual a su fracción molar por la presión total 00:11:22
vale 00:11:27
la fracción molar es la misma 00:11:28
alfa entre 1 más alfa 00:11:31
pero en cambio la presión total 00:11:33
es un 10 00:11:35
entonces esto me va a quedar 10 alfa 00:11:36
partido de 1 más alfa 00:11:40
y la presión 00:11:42
parcial 00:11:44
del reactivo será igual 00:11:45
a la fracción molar que era 00:11:48
1 menos alfa partido de 1 más alfa 00:11:50
por 10 00:11:53
1 menos alfa partido de 1 más alfa 00:11:54
me llevo estas expresiones a 00:12:00
la definición de K sub P, voy con ello 00:12:04
engorroso por los cálculos 00:12:10
vamos a ver, me queda 00:12:14
10 alfa partido de 1 más alfa 00:12:18
al cuadrado 00:12:27
Entre 10 por 1 más alfa 00:12:30
No, perdón, 1 menos alfa 00:12:36
Entre 1 más alfa 00:12:39
Vale, elevó al cuadrado de arriba 00:12:42
Bien, al cuadrado 00:12:47
1 más alfa al cuadrado 00:12:50
Y lo de abajo lo dejo igual 00:12:52
Aquí puedo simplificar 00:12:55
El 1 más alfa, voy a quitar este con este 00:13:02
y me queda 100 alfa al cuadrado 00:13:05
partido de 1 más alfa 00:13:09
partido de 10 por 1 menos alfa 00:13:11
vale, simplificamos un poquito más 00:13:16
vamos a ver cómo dejamos eso 00:13:23
100 alfa al cuadrado entre 00:13:32
y aquí voy a poner 10, 1 más alfa 00:13:42
por 1 menos alfa 00:13:47
¿puedo simplificar algo? pues de momento 00:13:48
este 100 entre 10 00:13:52
lo voy a poder simplificar y ojo aquí 00:13:54
esto es una suma por diferencia 00:13:56
1 más alfa por 1 más alfa 00:13:59
y una suma por diferencia 00:14:01
se resuelve como la diferencia 00:14:03
entre su cuadrado, cuadrado del primero 00:14:05
menos el cuadrado del segundo 00:14:07
¿vale? 00:14:08
entonces lo voy a poner 00:14:10
aquí abajo 00:14:12
K sub P es igual a 00:14:14
10 alfa al cuadrado 00:14:17
partido de 1 menos alfa al cuadrado 00:14:18
multiplico en cruz 00:14:21
k sub p menos k sub p alfa al cuadrado 00:14:26
es igual a 10 alfa al cuadrado 00:14:30
me llevo todo a la izquierda 00:14:34
sustituyo k sub p 00:14:35
sumo los alfas al cuadrado 00:14:44
y ya lo tengo 00:14:54
despejo alfa al cuadrado y hago su raíz 00:15:02
y me da 0,176 00:15:10
Que es aproximadamente igual a 0,18 00:15:12
Bueno, espero que lo hayáis entendido 00:15:16
Espero que hayáis podido llegar al resultado vosotros solos 00:15:21
Y bueno, hoy no vamos a ver más teoría 00:15:24
No vamos a avanzar 00:15:30
Os voy a pedir que practiquéis esto un poquito más 00:15:31
Así que os voy a mandar otros ejercicios 00:15:34
Ahora os lo pongo en la tarea en el aula habitual 00:15:37
Mucho ánimo y un saludo 00:15:40
Subido por:
Laura C.
Licencia:
Dominio público
Visualizaciones:
19
Fecha:
17 de enero de 2021 - 21:44
Visibilidad:
Público
Centro:
IES SOR JUANA DE LA CRUZ
Duración:
15′ 45″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
21.95 MBytes

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