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Equilibrio. Cociente de reacción y grado de disociación - Contenido educativo

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Subido el 14 de enero de 2021 por Laura C.

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Hola a todos, hoy vamos a estudiar dos conceptos nuevos, el cofín de reacción y el grado de 00:00:00
sucesión. Bueno, el primero, el cofín de reacción es muy sencillito, no se usa mucho 00:00:08
pero a veces es útil para saber hacia dónde se va a desplazar el equilibrio cuando tenemos 00:00:15
unos valores de concentración que no son las del equilibrio. Entonces, como no tienen 00:00:20
concentraciones del equilibrio, se va a desplazar o bien a la derecha o bien a la izquierda 00:00:25
para conseguir el equilibrio. ¿Cómo se calcula este cociente? Este cociente 00:00:30
Q, pues tiene la misma expresión que la constante de equilibrio 00:00:34
por ejemplo, este de aquí, tiene la misma expresión que K sub C 00:00:37
lo único, la única diferencia es que las concentraciones no están 00:00:41
en el equilibrio. ¿Para qué nos sirve? ¿Qué información nos da? 00:00:46
Pues puede ocurrir tres cosas. Si yo lo calculo y obtengo 00:00:50
que Qc es menor que la constante, significa que se va a desplazar hacia la formación 00:00:54
de productos. Es decir, el equilibrio se va a desplazar hacia la derecha, para allá. 00:01:01
Si en cambio Qc es mayor, esto significa que se va a desplazar hacia la izquierda, para 00:01:14
y que se favorece la formación de reactivos. 00:01:27
En el caso de que calculara su cociente y diera como resultado que es el mismo valor que la constante, 00:01:37
significa que estamos en el equilibrio. 00:01:45
Lo vemos con un ejercicio sencillo. 00:01:52
El ejercicio de la fila 6 resuelto. 00:01:55
Dice, si introducen en un reactor dos litros, 00:01:58
un mol 00:02:01
tanto de reactivo como de producto 00:02:08
notan la constante 00:02:10
de equilibrio que asocian 00:02:12
7 por 8 a menos 3 00:02:14
determina hacia donde se va a desplazar 00:02:15
como estas dos 00:02:17
cantidades no son las del equilibrio 00:02:19
este equilibrio o bien va a tender 00:02:22
a la derecha o bien va a tender a la izquierda 00:02:24
¿qué tengo que hacer? 00:02:26
calcular este coeficiente 00:02:28
entonces primero 00:02:29
Bueno, calculo las concentraciones, será 1 mol entre 2 litros, es 0,5 molar, y la concentración de NO2, pues lo mismo, 1 mol por aquí de 2 litros, 0,5 molar. 00:02:31
Ya las tengo. Este cociente, q sub c, será igual a la concentración de m2 al cuadrado entre la concentración de m2 al cuadrado. 00:02:55
sustituyo 00:03:09
y da 0,5 00:03:12
como la Qc 00:03:23
que es 0,5 00:03:29
es mayor 00:03:32
que Kc 00:03:33
que es igual a 7 por 10 a la menos 3 00:03:35
esto significa 00:03:38
que el equilibrio se va a desplazar 00:03:42
hacia la izquierda 00:03:44
como hemos visto antes, un poquito más arriba 00:03:45
si el cociente era mayor 00:03:51
que la constante 00:03:54
Vamos con el siguiente 00:03:57
que es el más importante, el grado de disociación 00:04:03
porque este sí lo preguntan mucho 00:04:05
El grado de disociación es un parámetro 00:04:06
que cuantifica la cantidad de reactivos 00:04:09
que ha reaccionado 00:04:11
y es el tanto por uno 00:04:12
Si tiene esta expresión 00:04:13
el grado de disociación 00:04:17
se representa por alfa 00:04:19
y es igual 00:04:20
a x 00:04:22
partido de su cero 00:04:25
x son los moles 00:04:26
lo reaccionan 00:04:28
y en eso cero son los moles 00:04:29
iniciales 00:04:36
veis que es una relación entre los que reaccionan 00:04:40
y los iniciales 00:04:43
para darnos una idea de cuántos moles 00:04:44
al final reaccionan 00:04:47
vamos a aplicarlo 00:04:48
en problemas 00:04:50
vamos a hacer actividad resuelta 00:04:52
en un reactor de litro 00:04:55
de capacidad se introducen 3 moles 00:04:59
de yodo 00:05:01
saliendo a 300 grados 00:05:02
esta vez el equilibrio 00:05:04
calcule el grado de insuficiencia 00:05:05
bueno, hasta ahora 00:05:08
el equilibrio 00:05:10
o estos ejercicios 00:05:12
los planteamos así 00:05:14
acordaros que poníamos aquí 00:05:15
los moles iniciales 00:05:24
los moles que reaccionaban 00:05:26
y los moles en el 00:05:31
equilibrio 00:05:35
inicialmente tenemos 00:05:35
3 moles de yodo 00:05:38
¿cuánto reaccionan? 00:05:39
pues vamos a decir que reaccionan x 00:05:43
como reaccionan x 00:05:46
se van a formar 00:05:48
los x del producto 00:05:50
y decíamos que en el equilibrio 00:05:52
tendríamos 3 menos x 00:05:54
y 2x 00:05:56
vale 00:05:58
esta es una forma de hacerlo y se puede hacer 00:06:00
luego si queréis lo ven 00:06:03
pero ahora como están pidiendo el grado de disociación 00:06:04
es mucho más útil 00:06:08
escribir estas cantidades que reaccionan en función de este grado 00:06:09
ya os he dicho que el grado de asociación 00:06:13
nos relaciona x, que son los moles que reaccionan entre los moles iniciales 00:06:17
entonces, yo puedo poner esto de otra manera 00:06:22
puedo escribir los moles iniciales, son 3 00:06:25
pero ¿cuántos son los que reaccionan? 00:06:33
x, ¿y cuánto vale x? 00:06:38
si despejamos de aquí, x vale n sub 0 alfa 00:06:41
Pues puedo poner aquí n sub 0 alfa 00:06:44
¿Y cuántos se van a formar aquí? 00:06:49
¿Y cuántos son los x? 00:06:53
2 por n sub 0 alfa 00:06:55
Como los moles iniciales son 3 00:06:59
Puedo poner directamente 3 alfa 00:07:02
Y aquí 6 alfa 00:07:05
¿En el equilibrio? 00:07:08
Igual 00:07:11
Los moles iniciales menos los que han reaccionado en función de alfa y los moles que se han formado del producto, 6 alfa. 00:07:12
Estos son los moles en el equilibrio en función del grado de asociación, estos son los moles en el equilibrio en función de los moles que han reaccionado. 00:07:27
Como Kc, acordaros que si tienen que poner concentraciones 00:07:36
Las concentraciones en el equilibrio serán el volumen de 2 litros 00:07:42
El volumen será 3 menos 3 alfa partido de 2 00:07:47
6 alfa partido de 2, que es igual a 3 alfa 00:07:53
Entonces, la expresión de la constante de equilibrio, Kc 00:07:58
sería 00:08:02
sustituyo 00:08:04
y sería 00:08:09
3 al cuadrado 00:08:10
partido de 00:08:12
3 menos 3 alfa 00:08:14
elevado a 2 00:08:17
es igual a 0 como c 00:08:18
que es la constante k sub c 00:08:20
resolviendo esta ecuación 00:08:25
resolviendo todo esto 00:08:27
me queda, si yo lo coloco 00:08:29
una ecuación de segundo grado 00:08:31
que es esta 00:08:33
y resolviendo 00:08:35
y despreciando todo valor negativo 00:08:41
me va a quedar 00:08:44
esta solución 00:08:46
que alfa es igual a 0,087 00:08:47
esto en tanto por 1 00:08:50
si lo quisiera expresar 00:08:55
en tanto por ciento 00:08:57
lo multiplicaría por 100 00:08:58
y alfa sería del 8,7% 00:09:00
lo importante es que identifiquéis esto 00:09:03
y que pongáis 00:09:09
los que reaccionan 00:09:11
en función de alfa, es mucho más útil 00:09:13
vamos a hacer otro ejercicio, es muy similar 00:09:15
y lo vamos a hacer 00:09:18
directamente, bueno, en este 00:09:20
otra opción sería 00:09:21
poner 00:09:24
k sub c en función de x 00:09:27
y podría 00:09:29
calcular la x 00:09:31
y después aplicar esta relación 00:09:32
alfa es igual a x en el sub c 00:09:35
y calcular alfa 00:09:37
eso sería el paso, pero recomiendo 00:09:39
esta forma, cuando expiran 00:09:41
las gradas de desociación. Ahora otro ejercicio resuelto. La 8. Sabiendo que la K sub c para 00:09:43
el equilibrio siguiente vale 64, determina la desociación del hidrógeno a dicha temperatura, 00:09:55
suponiendo que se introduce en un recipiente el mismo número de moles de hidrógeno que 00:10:03
el dióxido. Si nos fijamos, es súper parecido, lo único que aquí no nos dan un valor concreto 00:10:08
de moles iniciales 00:10:14
sino que nos dicen que son iguales 00:10:16
entonces lo voy a llamar 00:10:19
N sub 0 00:10:20
planteo el equilibrio 00:10:21
y venga, como siempre 00:10:23
los moles iniciales 00:10:35
moles que reaccionan 00:10:38
y moles en el equilibrio 00:10:43
iniciales 00:10:47
como no lo sé 00:10:49
pongo N sub 0 00:10:50
y como son iguales 00:10:52
este y este 00:10:54
pues pongo aquí N sub 0 00:10:55
Inicialmente no hay producto 00:10:57
¿Van a reaccionar? 00:10:58
Pues 00:11:03
Me voy a poner directamente 00:11:04
Si fuera, bueno 00:11:08
N es un 0 alfa, es X 00:11:10
¿Os acordáis? 00:11:12
Voy a esperar, para que no me olvide 00:11:15
Lo voy a poner 00:11:17
A ver, un segundo que borre 00:11:18
Voy a poner 00:11:22
Los que reaccionan, acordaos que eran X 00:11:23
Y lo poníamos en negativo 00:11:25
Pero X era igual a N es un 0 alfa 00:11:34
¿Vale? 00:11:36
Y aquí lo mismo 00:11:38
¿Cuántos se van a formar por cada mol de hidrógeno? 00:11:39
2 de yoduro de hidrógeno 00:11:44
Entonces, por cada x, 2x 00:11:46
Y 2x será 2 por el mes que es 0 alfa 00:11:51
¿Vale? 00:11:54
¿Y nos quedan los del equilibrio? 00:11:58
Pues, como siempre, los iniciales menos los que reaccionan 00:11:59
Iniciales menos los que reaccionan y así los que se forman directamente 00:12:05
Los 1, 0, alfa 00:12:09
Estos son los moles 00:12:11
Como no le da caso a IC 00:12:13
Pues vamos a poner las concentraciones en el excedente 00:12:15
Lo único que tengo que hacer es dividir entre el volumen 00:12:19
Como el volumen no me lo dan 00:12:22
Lo ponemos en función de IV 00:12:25
Esto lo que queda es bastante más engorroso 00:12:28
A la hora de resolver 00:12:33
Y otra cosa más 00:12:37
Para que lo sea más fácil 00:12:42
Y esto lo voy a poner, voy a sacar 4 como 1 es 0, ¿vale? Es lo mismo. 00:12:46
1 es 0, 1 es alfa, 2n es 0, alfa partido de 2. 00:12:54
Tengo las concentraciones, ¿vale? Pues pongo mi expresión de caso, este, como siempre. 00:13:02
Yo doy hidrógeno al cuadrado partido de hidrógeno y de yul. 00:13:07
sustituyo 00:13:15
y ahora yo he quedado bastante engorroso 00:13:17
venga 00:13:22
2n alfa 00:13:23
y voy a elevar 2 00:13:26
entre 00:13:30
la concentración de hidrógeno 00:13:33
1 sobre 0 00:13:36
lo voy a poner ya multiplicado 00:13:37
¿vale? 00:13:40
como son iguales 00:13:41
lo elevo a 2 00:13:43
como están elevados aquí y aquí 00:13:44
para resolverlo más sencillo 00:13:50
esta es la raíz cuadrada de ambos términos de la ecuación, 00:13:52
y me queda que la raíz de 64 es igual a 2n alfa, n sub 0 alfa partido por v, 00:13:57
n sub 0, 1 menos alfa, partido por v. 00:14:12
Bueno, aquí se me puede ir esta n sub 0 de arriba con esta n sub 0 de abajo, 00:14:16
y este 1 menos 5, el segundo menos 5. 00:14:24
Y me quedará 8 es igual a 2 alfa partido de 1 menos alfa, que resolviendo, alfa es igual a 0,8. 00:14:26
En tanto por 1. ¿En tanto por ciento? En 80%. 00:14:41
¿Vale? 00:14:44
Si veis, con respecto al anterior son muy parecidos. 00:14:47
Me van a variar los datos que me den, pero es súper importante plantear, llegar aquí, plantear el equilibrio. 00:14:51
¿Vale? Este esquema es fundamental. Si esto está bien, lo demás es sustituir y calcular. 00:14:58
¿Vale? Mucho ánimo chicos con los siguientes ejercicios. 00:15:07
Chao. 00:15:11
Autor/es:
Laura Caballero
Subido por:
Laura C.
Licencia:
Dominio público
Visualizaciones:
78
Fecha:
14 de enero de 2021 - 19:34
Visibilidad:
Público
Centro:
IES SOR JUANA DE LA CRUZ
Duración:
15′ 14″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
22.10 MBytes

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