Iniciación a la Química- 2005 Problemas. Capítulo 5

Iniciación a la Química- 2005
Problemas. Capítulo 5
1. Ni el cloruro de plomo (II),ni el fluoruro de plomo (II) se disuelven de
manera apreciable en agua. En el caso de que las mismas cantidades
de PbCl2 sólido y PbF2 sólido se pusieran en sendos vasos con la
misma cantidad de agua ¿en cual de ellos la concentración de Pb2+
sería mayor?
Datos: PbCl2 (s)
Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq)
Ks = 1,7.10-5
PbF2 (s)
Pb2+(aq) + 2 F-(aq)
Ks = 3,7.10-8
2. La descomposición del carbonato cálcico es un proceso endotérmico.
CaCO3(s)
CaO(s) + CO2(g)
Empleando el principio de Le Chatelier, explique cómo afectaría el
aumento de la temperatura al equilibrio. Si se agregan más
carbonato cálcico al matraz donde está el equilibrio ¿cómo afectaría
esto al equilibrio?¿qué ocurriría si se adicionara dióxido de carbono
adicional a la mezcla?
3. La oxidación de óxido nítrico para dar dióxido de nitrógeno es una
reacción endotérmica.
2NO(g) + O2(g)
2NO2(g)
¿Hacia donde se desplazará el equilibrio cuando (a) se reduzca la
temperatura y (b) se aumente el volumen del matraz de reacción.
4. Escriba la expresión de la constante de equilibrio Kc de las siguientes
reacciones:
a) 2 H2O2 (g)
2H2O(g) + O2(g)
b) CO(g) + (1/2)O2(g)
CO2(g)
c) NiO(s) + CO(g)
Ni(s) + CO2(g)
d) 3O2(g)
2O3(g)
e) Ag2SO4(s)
2Ag+(aq)+SO42-(aq)
2+
f) Fe (aq) + Sn(s)
Sn2+(aq) +Fe(s)
5. La constante Kc de disociación del I2(g) a 500 K vale 5,6.10-12.
I2(g)
2I(g)
Una mezcla que contiene [I2]=0,020 mol/L y [I]= 2,0.10-8 mol/L a 500
K ¿se encuentra en el equilibrio? Si no fuera así, ¿hacia donde
progresaría la reacción hasta alcanzar el equilibrio?
6. La reacción:
C(s) + CO2(g)
2CO(g)
ocurre a alta temperature. A 700 ºC un matraz de 2,0 L contiene
0,10 mol de CO, 0,20 mol de CO2 y 0,40 mol de C en equilibrio.
a) Calcule la Kc para la reacción a 700 ºC
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b) Calcule también la Kc a la misma temperatura si las
cantidades que se encuentran en equilibrio en el matraz de
2,0 L son 0,10 mol de CO, 0,20 mol de CO2 y 0,80 mol de C
c) Compare los resultados de los apartados anteriores ¿se
afecta Kc por la cantidad de C en la mezcla? Explique por
qué
7. El hidrógeno y el dióxido de carbono reaccionan a alta temperatura
formando agua y monóxido de carbono
H2(g) + CO2(g)
H20(g) + CO(g)
Las mediciones en el laboratorio a 986 ºC indican que 0,11 mol de
CO y de vapor de agua y 0,087 mol de H2 y CO2 están en equilibrio
en un recipiente de 1,0 L. Calcule la constante de equilibrio de la
reacción a esa temperatura.
Suponga que se colocan 0,050 mol de H2 y CO2 en un recipiente a
2,0 L. Cuando se alcanza el equilibrio a 986 ºC ¿Qué cantidad de
moles de CO(g) y H2O(g) habrá presente?
8. La constante de equilibrio Kc de la reacción
N2O4(g)
2NO2(g)
a 25 ºC es 5,88.10-3 M. Suponga que coloca 15,6 g de N2O4 en un
matraz de 5,00 L a 25 ºC. Calcule lo siguiente:
a) El número de NO2 presentes en el equilibrio
b) El porcentaje de N2O4 original que se disocia
9. El yodo se disuelve algo en agua, pero su solubilidad en disolventes
orgánicos apolares, por ejemplo tetracloruro de carbono, es mayor.
La constante de equilibrio para la reacción es 85,0 a 25 ºC
I2(aq)
I2(CCl4)
Se colocan 0,0340 g de yodo en 100,0 mL de agua. Después de agitar
la disolución con 10,0 mL de tetracloruro de carbono y una vez
alcanzado el equilibrio ¿qué cantidad de yodo queda en el agua?
10.
La constante de equilibrio K para la reacción
CO2(g)
CO(g) +(1/2)O2(g)
Es 6,66.10-12 a 1000 K. Calcule la constante de equilibrio para la
reacción :
2CO(g) + O2(g)
2CO2(g)
11.
12.
Calcule K para la reacción
SnO2(s) + 2CO(g)
Sn(s) + 2CO2 (g)
si se sabe que:
SnO2(s) + 2H2(g)
Sn(s) + 2H2O (g) K=8,12
H2(g) + CO2(g)
2H2O (g) + CO (g) K=0,771
La constante Kp para la reacción siguiente vale 0,16 atm a 25 ºC
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2 NOBr(g)
2NO(g) + Br2(g)
El cambio de entalpía para la reacción en conciones estándar es
+16,1 kJ. Prediga hacia donde se desplazará el equilibrio cuando se
realicen los siguientes cambios:
a) Agregar más bromo gaseoso
b) Retirar NOBr (g)
c) Reducir la temperatura
d) Aumentar el volumen del recipiente
13. A 2300 K La constante de equilibrio para la formación de óxido
nítrico NO(g) es 1,7.10-3
O2(g) + N2(g)
2NO(g)
El análisis indica que las concentraciones de nitrógeno y oxígeno
son 0,25 M y la de NO es 0,0042 M ¿se encuentra el sistema en el
equilibrio?
Si el sentido no está en equilibrio ¿en qué sentido procederá la
reacción?
Cuándo el sistema se encuentre en el equilibrio ¿Cuáles serán las
concentraciones en el equilibrio?
14. Si la sal se calienta a temperatura suficientemente alta, el yoduro
de amonio se disocia reversiblemente y forma amoniaco y yoduro de
hidrógeno
NH4I (s)
NH3(g) + HI (g)
Se coloca algo de yoduro en un matraz y después se calienta a 400
ºC. Si la presión cuando se alcanza el equilibrio son 705 mmHg
¿qué valor tendrá Kp en atm2?
15. La reacción
N2O4(g)
2NO2(g) ha sido estudiada en un
problema anterior. Si la presión total de un matraz que contiene una
mezcla de los dos gases de nitrógeno a 25 ºC es 1,50 atm y el valor
de Kp a esa temperatura es 0,148 atm ¿qué fracción de N2O4 se ha
disociado para dar 2NO2? ¿Qué ocurre con la fracción disociada si el
volumen del recipiente aumenta de forma que la presión total en el
equilibrio desciende hasta 1,00 atm?
16. La hemoglobina (Hb) puede formar complejo con el oxígeno y con
el monóxido de carbono según la reacción:
HbO2(aq) + CO(g)
HbCO (aq) + O2(g)
17. A la temperatura corporal la constante de equilibrio de esta
reacción Kp es aproximadamente 2,0 102. Cuando la relación
[HbO2]/[HbCO] la muerte es probable. Si la presión parcial de
oxígeno es 0,20 atm ¿qué presión parcial de CO en el aire
probablemente sea mortal?