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ejercicio equilibrio - Contenido educativo

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Subido el 19 de noviembre de 2020 por Laura G.

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bien, buenas tardes chicos 00:00:00
vamos a hacer un problema de equilibrio 00:00:04
ya lo hemos hecho en clase pero os dije que os iba a grabar en vídeo 00:00:08
para que lo tuvierais localizable 00:00:13
y es un problema de grado de disociación 00:00:16
entonces tenemos una reacción 00:00:21
a 25 grados 00:00:25
debería poner el grado arriba 00:00:26
a 25 grados se produce esta reacción 00:00:30
la reacción, no sé si veis 00:00:33
que es que AB3, gas 00:00:37
da AB2 más un medio de B2 00:00:40
y que nos dice que cuando se alcanza el equilibrio 00:00:42
AB3, que es el reactivo 00:00:46
está disociado al 65% 00:00:49
con una presión total de 0,25 atm 00:00:52
nos dice que calculemos 00:00:55
las presiones parciales de cada gas en el equilibrio y que calculemos los valores de 00:00:59
Kp y de Kc, ¿vale? Y nos dan como dato la constante R de los gases ideales. Vale, antes 00:01:02
de empezar con el problema vamos a entender qué está ocurriendo y los datos que nos 00:01:09
dan a qué se están refiriendo, ¿vale? Entonces, bueno, yo creo que a todos nos queda claro 00:01:16
que dice una frase muy importante y es que cuando se alcanza el equilibrio, AB3 está 00:01:23
disociado al 65% y una presión total de 0,25 atmósferas, es decir, esto es alfa y esta 00:01:33
es la presión total de equilibrio, ¿vale? Bien, en primer lugar, la temperatura son 00:01:43
25 grados, la pasaremos a Kelvin, que serían 298 Kelvin. Y vamos a escribir el equilibrio 00:01:53
que tenemos. Os recuerdo, nos dice reacción, pero se trata de un equilibrio. AB3 está 00:02:04
en equilibrio, doble flecha, con AB2 y con un medio de B2. Vamos a ver cómo planteamos 00:02:14
este ejercicio porque tenemos el grado de disociación, tenemos que alfa vale 0,65 y 00:02:35
tenemos que la presión total de equilibrio, eso es súper importante, es una presión total de 00:02:43
equilibrio, vale 0,25 atmósferas. Es decir que los únicos datos que tenemos son alfa y la presión 00:02:48
total de equilibrio. Fijaros que en este problema no tenemos moles iniciales, pues lo que hacemos 00:02:58
es suponer una cantidad inicial a la que le voy a llamar n sub cero, ¿sí? ¿Qué ocurre? 00:03:05
Pues que se va a establecer un equilibrio y en el equilibrio vamos a tener n sub cero 00:03:13
por uno menos alfa. ¿Esto os acordáis de dónde venía? Venía porque os expliqué que 00:03:20
alfa, cuando lo expresamos, fijaros, esto es un tanto por uno, aquí nos lo dan en tanto 00:03:29
por ciento alfa sabéis que son los moles disociados entre los moles iniciales en este caso los moles 00:03:34
disociados vosotros os acordáis que los moles disociados si lo hago de otra manera sería en 00:03:48
n sub cero menos x, ¿no? Pues esta x de aquí serían los moles disociados, ¿me explico? 00:03:59
Esto sería la x y entonces si despejáis la x sería n sub cero por alfa. Por eso estoy 00:04:09
expresando en este caso los moles de equilibrio como n sub cero menos n sub cero alfa, que 00:04:21
Es lo mismo que n sub 0, 1 menos alfa, ¿vale? 00:04:28
Bien, aquí aparecería en x y aquí aparecería en x partido por 2, ¿no? 00:04:32
Si esto nosotros lo ponemos en función del grado de disociación, 00:04:39
fijaros, x es n sub 0 alfa, pues esto sería ab2 n sub 0 alfa. 00:04:46
Y el caso de B2 sería, como es X medios, sería N sub 0 alfa partido por 2, ¿vale? 00:04:52
Esta parte la entendemos, esta sería la casilla de equilibrio, ¿vale? La casilla de equilibrio. 00:05:02
Bien, pero fijaros que nos están preguntando las presiones parciales y me dan solamente como dato la presión total, ¿no? 00:05:09
De equilibrio. 00:05:18
Evidentemente, yo creo que aquí todos entendemos que esta presión total de equilibrio va a ser la suma de las presiones parciales de AB3, de AB2 y de B2 00:05:19
Por otro lado, vosotros sabéis que por la ley de Dalton 00:05:38
La presión parcial de un gas 00:05:42
Lo pongo como componente I, de una mezcla 00:05:48
Es igual a la presión total de la mezcla de gases 00:05:53
Por la fracción molar del componente en cuestión 00:05:57
Esta sería la ley de Dalton 00:06:01
Y por otro lado, la ley de Dalton 00:06:04
Que estoy poniendo aquí, que se utiliza para mezcla 00:06:07
De gases, ¿vale? Para una mezcla de gases 00:06:11
Por otro lado, sabemos que esta fracción molar, ¿vale? Esto que es la fracción molar 00:06:15
Sabéis que se define como los moles del componente en la mezcla 00:06:22
Entre los moles totales, ¿vale? Esta sería la fracción molar 00:06:36
¿De acuerdo? 00:06:43
Bien, pues con esto nosotros lo que podemos establecer es que la presión parcial de cada gas va a ser la presión de AB3, perdón, será la presión total por la fracción molar de AB3. 00:06:44
fijaros, es en el equilibrio 00:07:08
pues entonces 00:07:14
esta fracción molar será la fracción molar de equilibrio 00:07:17
y esta presión total será la presión total de equilibrio 00:07:22
¿sí? 00:07:25
vale, pues vamos a seguir expresando las presiones parciales 00:07:27
la presión de AB2 sería 00:07:32
presión total 00:07:37
por fracción de AB2 00:07:39
Y la presión de B2 sería la presión total por la fracción de B2, ¿no? 00:07:43
¿Sí? 00:07:59
Vale, pues entonces lo que nosotros ahora tenemos que hacer es expresar las fracciones molares de AB3, de AB2 y de B2, ¿vale? 00:08:01
Bien, para ello yo necesito los moles de cada componente entre los moles totales de la mezcla, en este caso los moles totales, no sé si veis todos, que los moles totales van a ser la suma de las tres sustancias en el equilibrio, vale, es decir, esto van a ser los moles totales 00:08:15
Y si nosotros sumamos esos moles, sería n0, lo voy a poner aquí abajo, sería n0, 1 menos alfa, más n0 alfa, más n0 alfa partido por 2. 00:08:42
Si vosotros esto lo calculáis, tendríamos que hacer n0 por 1n0 menos n0 alfa más n0 alfa más n0 alfa medios 00:09:04
Yo creo que podéis ver que aquí estos dos términos se van y me queda n0 más n0 alfa medios 00:09:21
Que es lo mismo que N0, 1 más alfa medios, ¿sí? 00:09:30
¿Vale? 00:09:37
Es decir, esto que acabamos de calcular aquí serían los moles totales, los moles totales, esto de aquí, serían los moles totales en el equilibrio, ¿de acuerdo? 00:09:38
¿Vale? Los moles totales en estado de equilibrio, ¿vale? 00:09:53
Bien, pues ahora una vez que tenemos todo esto, voy a seguir y vamos a ir calculando cada una de las presiones parciales, ¿vale? 00:09:56
Vamos a empezar con la de AB3. 00:10:11
La presión de AB3 sería la presión total, que es 0.25, la presión total de equilibrio, que no sé si veis, que es 0.25, 00:10:14
por su fracción molar, su fracción molar serían los moles de ese componente entre los moles totales 00:10:28
los moles de ese componente serían estos y los moles totales no sé si veis que serían estos 00:10:43
Es decir, que sería n sub 0 por 1 menos alfa partido entre n sub 0 por 1 más alfa medios. 00:10:50
Si os dais cuenta, me dan igual los moles iniciales porque se me van y lo único que 00:11:03
tendríamos que hacer aquí es sustituir 0,25 por 1 menos el alfa que valía 0,65. Esto sería alfa, 00:11:12
que sería este valor, tanto por 1, partido de 1 más 0,65 partido por 2. Si calculáis esta presión, 00:11:26
os da un valor de 0,066 atmósferas, ¿vale? 00:11:40
Esta sería la presión de AB3, ¿sí? 00:11:57
Bien, vamos con la presión de AB2, ¿vale? 00:12:01
La voy a hacer en otro color. 00:12:05
La presión de AB2, también otra vez lo mismo. 00:12:08
Presión total, ¿vale? 00:12:13
La presión total por su fracción molar, ¿no? 00:12:16
sería 0,25 y empezamos 00:12:18
n sub 0 alfa, ¿por qué n sub 0 alfa? porque si os fijáis 00:12:25
son los moles de AB2 00:12:30
los moles del componente AB2 00:12:34
¿cuáles van a ser otra vez los moles totales? pues van a ser los mismos 00:12:37
de antes, n sub 0, 1 más alfa medios 00:12:42
¿vale? si nos fijamos vuelve a irse 00:12:46
en el sub 0 y me quedará 00:12:52
0,25 00:12:54
0,65 arriba que es alfa 00:12:56
1 más 0,65 00:13:01
partido por 2 00:13:04
si operáis con esto 00:13:05
os da un valor 00:13:09
0,1225 00:13:14
atmósferas 00:13:20
y vamos con el último componente 00:13:21
de nuestra mezcla de equilibrio 00:13:25
el último componente 00:13:27
sería B2 ¿vale? esta es la expresión de B2 00:13:29
presión total, fracción molar de B2 00:13:33
y si la calculamos la presión de B2 00:13:35
será la presión total que también es 0.25 00:13:40
presión total de equilibrio 00:13:44
y ahora pondremos su fracción molar 00:13:46
su fracción molar serían sus moles que serían estos 00:13:49
entre los moles totales que serían estos 00:13:52
los moles totales que serían estos 00:13:56
Si sustituimos quedaría N0 alfa medios entre N0 1 más alfa medios 00:13:58
Fijaros que otra vez más los moles iniciales se nos van y simplemente tendríamos que sustituir 00:14:11
0,25, 0,65 partido por 2, entre 1 más 0,65 partido por 2, ¿no? 00:14:21
Si vosotros calculáis, la presión de B2 vale 0,06125 atmósferas, ¿vale? 00:14:34
0,0 00:14:55
6,1,2,5 atmósferas 00:14:56
las presiones parciales 00:14:58
bien pues con esto 00:15:01
habríamos hecho el 00:15:03
apartado 00:15:04
las presiones de equilibrio 00:15:05
ahora fijaros 00:15:08
que nos dicen que hagamos el 00:15:11
apartado B que calculemos la Kp 00:15:12
y que calculemos la Kc 00:15:15
bueno el apartado 00:15:16
más difícil lo hemos hecho 00:15:19
y en el apartado B nos preguntan 00:15:20
la Kp 00:15:23
y la Kc 00:15:23
si tenemos que calcular las constantes 00:15:25
vamos a fijarnos 00:15:31
voy a escribir otra vez el equilibrio 00:15:32
lo voy a escribir aquí 00:15:35
AB3 que es gas 00:15:36
forma AB2 00:15:39
que es gas 00:15:42
más 00:15:44
un medio 00:15:47
de B2 00:15:51
que también es gas 00:15:55
es un equilibrio homogéneo 00:15:58
bien 00:16:00
Bien, fijaros, yo directamente la Kc no la puedo calcular porque necesitaría las constantes, perdón, las concentraciones de equilibrio 00:16:00
Pero si os fijáis, yo tengo un dato que son las presiones de equilibrio de cada componente, ¿no? 00:16:13
Entonces lo más fácil es primero calcular la Kp 00:16:21
La Kp, por definición, sabéis que es la presión parcial de cada componente, o sea, los productos, presión de AB2 por presión de B2 elevada al coeficiente, que sería 1 medio, entre la presión de AB3. 00:16:23
Estas presiones son presiones parciales de equilibrio, ¿vale? 00:16:47
Muy importante, estamos trabajando con presiones de equilibrio, que son, una vez más lo repito, las que hemos calculado antes, ¿vale? 00:16:52
Bien, pues simplemente lo que tenemos que hacer es sustituir la presión de AB2, la hemos calculado 0,1225. 00:17:05
la presión de B2 0,06125 pero esto está elevado a un medio ¿vale? o a 0,5 que es lo mismo 00:17:16
y todo esto dividido entre la presión de AB3 que es 0,066 00:17:29
si nosotros calculamos este valor nos da 0,459 ¿si? 00:17:36
Recuerdo que la constante de equilibrio no lleva unidades 00:17:44
Bien, y si ahora nosotros queremos calcular la Kc 00:17:48
Como ya tenemos el valor de Kp 00:17:53
¿Vale? ¿Ves? Tenemos el valor de Kp 00:17:58
Yo ahora lo que voy a hacer para calcular Kc 00:18:00
Es poner la relación entre ambas 00:18:03
Yo sé que Kp es Kc por RT 00:18:05
Elevado al incremento de los moles en estado gas 00:18:10
En este proceso, como todos son gases, el incremento de N sería 1 más 1 medio productos en estado gas menos reactivos que hay 1, es decir, que me sale 1 medio, 0,5. 00:18:15
Si yo despejo Kc, que es lo que quiero calcular, Rt elevado al incremento de n, pasaría dividiendo. 00:18:41
Entonces Kc sería Kp partido Rt elevado al incremento de los moles en estado gas. 00:18:52
Kp es el valor, 0,459 00:19:04
Constante R es la constante del gas ideal, 0,082 00:19:09
Si nosotros ponemos temperatura, eran 298 00:19:14
Y el incremento de N, pues lo hemos calculado aquí, sería un medio 00:19:25
Si vosotros hacéis esta operación 00:19:30
Os da un AKC 00:19:34
Que vale 0,0928 00:19:36
Y ya estaría hecho el problema 00:19:42
Autor/es:
laura garcia garcia
Subido por:
Laura G.
Licencia:
Reconocimiento - Compartir igual
Visualizaciones:
99
Fecha:
19 de noviembre de 2020 - 21:02
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ISIDRA DE GUZMAN
Duración:
19′ 52″
Relación de aspecto:
1.91:1
Resolución:
1024x536 píxeles
Tamaño:
43.83 MBytes

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