P6 bis - problema 7. Grado de disociación

Bueno, aquí tenemos otro problema que es de una descomposición del amoníaco. El amoníaco se descompone en nitrógeno molecular e hidrógeno molecular según esta reacción. 00:00:00

Cuando veamos un problema de estos, lo primero que hay que hacer es ajustar esa reacción. Es muy importante ajustar la reacción. De hecho, nos lo están diciendo aquí. 00:00:11

Para ello vamos a aplicar el método de ajuste algebraico. A este producto reactivo le vamos a llamar A, a este producto B y a este otro producto le vamos a llamar C. 00:00:20

Y ahora vamos a ir viendo átomo por átomo cómo están distribuidos en cada uno de los compuestos. En el A, sobre el nitrógeno, ¿no? En el nitrógeno tenemos ¿cuántos nitrógenos hay en los reactivos? Pues solamente hay un nitrógeno, ¿no? Pues 1A. 00:00:37

Y ahora ya ponemos igual a, ¿cuántos nitrógenos hay en los productos? 2. ¿Cómo se llama el nitrógeno en los productos? B. Pues 2B. Y pasamos al hidrógeno, que hay 3 en A y hay 2 en C. 00:00:56

Con estos datos que tenemos aquí, le podemos dar un valor, ¿vale? Le podemos dar un valor a cualquiera de ellos, por ejemplo, a igual a 1. Cuando a vale 1, 3 por 1 es igual a 2c. Por lo tanto, c valdrá 3 entre 2, ¿vale? 00:01:14

Y la primera reacción, si sustituimos a como 1, nos sale que b es un medio. Cuando pasa esto, cuando nos pasa esto, lo único que tenemos que hacer es sustituir, es decir, cambiarlo todo, cambiar todo multiplicando por el denominador, el denominador común. 00:01:40

En este caso el denominador común es 2, pues multiplicamos todo por 2. Si multiplicamos todos por 2, pues tendríamos que hacer A por 2, 2. B por 2, 1. Y C por 2, 3. 00:02:01

Así que los nuevos valores van a ser 2NH3, reaccionan formando un N2 y 3H2. Esta sería la reacción ya completamente ajustada, ¿vale? Lo podéis hacer también por tanteo. 00:02:19

Bueno, y lo que nos están diciendo es que en un matraz aforado de 0,25 litros se han introducido 0,46 moles de este amoníaco 00:02:48

Que ocupan todo ese volumen, ¿no? Todo ese volumen de 0,25 litros 00:02:59

Entonces, lo que sabemos es que inicialmente tenemos una concentración de 0,46 entre 0,25, ¿vale? 00:03:03

Eso es lo que nos están dando. Nos están dando que, vamos a escribirlo aquí con esta reacción ya ajustada, nos están diciendo que la molaridad inicial de este amoníaco es de 0,46 moles en 0,25 litros. 00:03:12

Que esto da una concentración de 0,46 sobre 0,25, 1,84 molar de amoníaco. Y dice que se han formado 0,06 moles del compuesto, del hidrógeno molecular. 00:03:38

Vale, pues vamos a rehacer la tablita, ¿vale? Vamos a hacer la tablita. Los moles, la molaridad inicial, aquí será 0, aquí será 0. ¿Cuánto reacciona? Pues aquí, ojo, reaccionan 2x formándose x y formándose 3x. 00:03:57

Y la molaridad en el equilibrio, aquí será 1,84 menos 2X, X, y aquí nos están dando eso, ¿vale? Nos lo están dando, nos están diciendo que se han formado 0,06 moles de H2, 00:04:22

que esto si lo dividimos entre 0.25 nos sale la molaridad, 0.06 entre 0.25 nos sale 0.24 molar, ¿vale? Pues entonces sabemos que tenemos 0.24 molar de H2, ¿vale? 00:04:45

Nos tenemos que fijar ahora para calcular la X en los datos que tenemos. Y nos fijamos pues que los que reaccionan y los del equilibrio del hidrógeno molecular están completos, son datos completos. 00:05:08

Entonces sabemos que 3X es igual a 0.24, pues calculamos X dividiendo 0.24 entre 3 y nos sale 0.08 molar, ¿vale? Eso es lo que vale la X. 00:05:23

¿El grado de disociación? Pues el grado de disociación, que será alfa, será 2, los moles que reaccionan, que es 2 por x, 2 por 0,08 entre los iniciales. 00:05:40

Es decir, 0,08 por 2 entre 1,84 nos sale 0,087, o en porcentaje un 8,7% ha reaccionado. 00:06:01

Concentraciones de cada especie en el equilibrio. 00:06:23

Pues la concentración de amoníaco en el equilibrio es 1,84 menos 2 por 0,08. 00:06:25

1,84 menos 2 por 0,08 sale 1,68 molar. 00:06:37

La concentración de N2 en el equilibrio va a ser de 0,08 molar y la concentración de H2 en el equilibrio ya la teníamos marcada, que era tres veces la concentración de N2. 00:06:49

Y para calcular la constante de equilibrio de esta reacción, bueno pues también es sencillito, la constante de equilibrio es una constante de basicidad porque el amoníaco, bueno no perdón, esto no es un ácido ¿vale? 00:07:17

Esto lo calculamos así tal cual, la constante de equilibrio de esta reacción es la concentración del reactivo elevado a su exponente por la concentración, perdón, de los productos elevado a su exponente dividido entre la concentración de reactivos elevados a su exponente estequiométrico. 00:07:37

Y esto nos saldría 0,08 multiplicado por la concentración de hidrógeno molecular elevado a su exponente estequiométrico dividido entre la concentración de amonía con el equilibrio elevado a su exponente. 00:07:57

0,08 por 0,24 elevado a 3 y dividido entre 1,68 elevado a 2. Y esto nos sale 3,92 por 10 a la menos 4. Se acabó. 00:08:20