Equilibrios químicos homogéneos y heterogéneos(precipitación) C5 28 de enero de 2014 1º (2,5 puntos) En un matraz de 1,75 L, en el que previamente se ha realizado el vacío, se introducen 0,1 moles de CO(g) y 1 mol de COCl2(g). A continuación, se establece el equilibrio a 668 K: CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) Si en el equilibrio la presión parcial del Cl2(g) es 10 atm, calcule: i. Las presiones parciales de CO(g) y de COCl2(g) en el equilibrio. (1,5 puntos) ii. Los valores de KP y KC para la reacción a 668 K. (1,0 punto) 2º (2,5 puntos) En un matraz de 1,41 L, en el que previamente se ha realizado el vacío, se introducen 1,00 g de CO(g), 1,00 g de H2O(g) y 1,00 g de H2(g). La mezcla se calienta a 600 ºC, alcanzándose el equilibrio: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) KC = 23,2 i. Razone si el sistema está en equilibrio y cómo debe evolucionar para alcanzar el equilibrio. ii. Calcule la presión total de la mezcla en el equilibrio. Datos: Masas atómicas C = 12 u; O = 16 u; H = 1 u. R = 0,082 atm L mol-1 K-1 3º Para la reacción: I2(g) + C5H8(g) C5H6(g) + 2 HI(g) ΔHº = + 92,5 kJ mol-1 Explique el efecto de cada uno de los siguientes factores en la cantidad de HI(g) presente en la mezcla en equilibrio: i) elevar la temperatura de la mezcla (0,5 puntos); ii) introducir más C5H6(g) en el recipiente que contiene la mezcla. (0,5 puntos) 1º Razona si se producirá precipitado al mezclar 50 ml de nitrato de plata 0,4 M con 50 ml de cloruro de aluminio 0,5 M. sabiendo que Kps(AgCl)= 1,2·10−10. (1 p) 0,4 mol AgNO3 1 mol Ag (50.10 l de disol AgNO3 ) = A mol Ag 1 litro disol 1 mol AgNO3 -3 0,5 mol AlCl3 3 mol Cl (50.10 l de disol AlCl3 ) = 1 litro disol 1 mol AlCl 3 -3 B mol Cl Para calcular la concentración de cada ion debemos dividir entre el volumen total. Suponemos volúmenes aditivos. Si el producto iónico es mayor que el producto de solubilidad aparecerá precipitado. Qs =(Cl-).(Ag+) es mayor que Ks precipitará el cloruro de plata a) El nitrato de plata es una sal, está totalmente disociada: AgNO3 → Ag+ + NO3Con la molaridad de la sal y su volumen calculamos los moles de sal que son los mismos que los de ion plata porque, en la reacción, la proporción en moles es 1 a 1: nAgNO3 = n Ag+= 10·10-3 L · 9·10-4 M = 9·10-6 mol de Ag+ = Los moles que tenemos de ion cloruro los calculamos igual: 20·10-3L · 3·10-7M = 6·10-9 mol de Cl- Al mezclar los iones cloruro con los iones plata se añaden los volúmenes (20 mL + 10 mL = 30 mL= 0.03 litros). Las concentraciones de los iones al mezclarlos serán: Ag+ = 2·10-7 M Cl- = 3·10-4 M A continuación calculamos el valor de la Qs y lo comparamos con el valor de la Ks. Si se supera el valor de la Ks se formará precipitado. Como la reacción es Ag+ + Cl- → Ag Cl Qs Ks Qs = Ag+ · Cl- = 2·10-7 · 3·10-4 = 6·10-11 No se forma precipitado de cloruro de plata y no se detectarán los iones cloruro. 2º (1 p) La solubilidad del cloruro de plata en agua es de 1,92 x 10-4 g de compuesto por 100 mL de disolución. Calcule la constante del producto de solubilidad del cloruro de plata. Datos: Masas atómicas: Ag = 107,8 u; Cl = 35,45 u 3º (2 p) La solubilidad del hidróxido de aluminio en agua a 25ºC es 7,67.10-6 M. a) Escribe su equilibrio de precipitación y calcula su producto de solubilidad. b) Indica y razona dónde será mayor la solubilidad del hidróxido de aluminio, en agua o en una disolución acuosa del hidróxido de sodio.