4.- A 473 K y 2 atm de presión, el PCl5 se disocia un 50% según la

CANARIAS / JUNIO 01. LOGSE / QUÍMICA / CINÉTICA Y EQUILIBRIO /
BLOQUE 1 / CUESTIÓN 4
4.- A 473 K y 2 atm de presión, el PCl5 se disocia un 50% según la siguiente reacción:
PCl5 (g)
PCl3 (g) + Cl2 (g)
a) ¿Cuánto valdrán Kc y Kp? (0,8 puntos)
b) Calcule las presiones parciales de cada gas en el equilibrio. (0,9 puntos)
c) Justifique cómo influiría en el grado de disociación un aumento de la presión. (0,3
puntos)
Dato: R = 0,082 atm·L·K-1·mol-1
Solución:
El equilibrio que se alcanza es el siguiente:
Moles iniciales
PCl5 (g) D
ni
Moles equilibrio
ni·(1 -a )
PCl3 (g) + Cl2 (g)
--ni· a
ni· a
Donde:
ni = nº de moles iniciales.
a = grado de disociación = 50 % = 0,5
P total = 2 atm
Se realiza en primer lugar el apartado b), pues sus datos se deben utilizar en la resolución del
apartado a).
b) La presión parcial de un gas es el producto de la presión total por la fracción molar del gas;
luego en este caso:
Pi = P total · Xi
Xi = ni / n totales
Los moles totales en el equilibrio son:
n totales = (1 - 0,5)·ni + 0,5·ni + 0,5·ni = 1,5·ni
Luego:
X PCl5 =X PCl3 = X Cl2 = 0,5·ni / 1,5·ni = 0,33
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De donde se tiene:
P (PCl5 ) = P (PCl3 ) = P (Cl2 ) = 2 · 0,33 = 0,66 atm
a) La expresión de Kp es la siguiente:
Kp =[P (PCl3 ) · P (Cl2 )] / P (PCl5 )
Y como ya se han calculado las presiones parciales, basta con sustituirlas por su valor:
Kp = 0,662 / 0,66 = 0,66 atm
Y Kp se relaciona con Kc de la siguiente forma:
Kc = Kp / (R · T) Dn
Siendo Dn = moles de productos – moles de reactivos, del equilibrio teórico.
Por lo que quedaría: Dn = 2 – 1 = 1
Kc = 0,66 / (0,082 · 473) = 0,017 mol / L
c) Un aumento de presión, haría que el equilibrio se desplazase en el sentido en que
disminuya el número de moles, manteniéndose así P·V = cte.
En este caso, se desplazará hacia el miembro de la izquierda (el reactivo), es decir, el PCl5
estará menos disociado, y el valor del grado de disociación, a, disminuirá con respecto al
valor inicial.
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