TALLER DE QUIMICA CINETICA, EQUILIBRIO QUIMICO Y pH DOCENTE LAURA VERGARA GRADO 11 1. Escriba la expresión para la constante de equilibrio Kc, para cada una de las siguientes ecuaciones químicas que representan sistemas en equilibrio: a. CO2(g) ↔ CO(g) + O2(g) b. Pb3O4(s) ↔ PbO(s) + O2(g) c. Ag2O(s) ↔ Ag(s) + O2(g) d. CH4(g) + H2S(g) ↔ CS2(g) + H2(g) e. C(s) + CO2(g) ↔ CO(g) f. N2(g) + O2(g) ↔ NO(g) g. N2H4(g) ↔ N2(g) + H2(g) h. C2H4(g) + H2O(g) ↔ C2H6(g) + O2(g) i. FeO(s) + H2(g) ↔ Fe(s) + H2O(g) j. Ti(s) + Cl2(g) ↔ TiCl4(l) Indique en que dirección cambiará cada uno de los equilibrios anteriores si ocurre un incremento de la presión 2. La reacción representada por la siguiente ecuación: A(g) + B(g) ↔ C(g), es exotérmica. Supongamos que se alcanza el equilibrio. Como cambiará la concentración de C(g) en el equilibrio cuando: a. Ocurre un incremento de la temperatura. b. Ocurre un incremento de la presión. c. Se adicionan 2 moles de A(g). d. Se elimina del sistema 1 mol de B(g). Como cambiará el valor numérico de la constante Kc cuando: a. Ocurre un incremento de la temperatura. b. Ocurre un incremento de la presión. c. Se adicionan 2 moles de A(g). 3. Establezca la dirección en la cual cada uno de los siguientes sistemas en equilibrio se desplazaría con la aplicación del factor que aparece luego de la ecuación: a. SO2 (g) + O2 (g) ↔ SO3 (g) Reacción Exotérmica. Ocurre una disminución de la temperatura b. C(S) + CO2 (g) ↔ CO (g) Reacción Endotérmica. Ocurre un aumento de la Temperatura CO (g) + H2O (g) ↔ CO2 (g) + H2(g) Ocurre una disminución de la presión c. N2O4 (g) ↔ NO2 (g) Ocurre un aumento de la presión d. CO (g) + H2O (g) ↔ CO2 (g) + H2 (g) Ocurre una disminución de la presión e. NOBr (g) ↔ NO (g) + Br2 (g) Ocurre una disminución de la presión f. SO2 (g) + O2 (g) ↔ SO3 (g) Ocurre un aumento de la presión g. CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2 (g) Se elimina CO2 del sistema h. N2 (g) + H2 (g) ↔ NH3 (g) Se incrementa la concentración de H2(g) 4. Calcule la constante de equilibrio Kc para el siguiente sistema H2(g) + I2(g) ↔ HI(g). Las concentraciones en equilibrio para cada una de las especies químicas corresponde a: H2 (g) 0,0064 mol/L I2 (g) 0,0016 mol/L HI (g) 0,0250 mol/L 5. A 250 °C 0,110 moles de PCl5 (g) se introdujeron en un recipiente de 1L y se establece el siguiente equilibrio: PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g). En el equilibrio, la concentración de PCl3(g) corresponde a 0,050 moles/L. a. Cuáles son las concentraciones de Cl2 (g) y PCl5 (g) b. Cuál es el valor de Kc a 250 °C. 6. Para el equilibrio: Br2(g) + Cl2(g) ↔ BrCl(g). A 400 K, la constante de equilibrio Kc = 7,0. Si 0,060 moles de Br2(g) y 0,060 moles de Cl2(g) se introducen en un recipiente de 1L a 400 K. Cuál es la concentración de BrCl(g) cuando se establece el equilibrio. 7. A 585 K y una presión total de 1 atm, el NOCl(g) se disocia en un 56,4%:NOCl(g) ↔ NO(g) + Cl2(g). Suponga que 1 mol de NOCl(g) se encontraba en el recipiente antes de la disociación e indique: a. Cuantos moles de NOCl(g), NO(g) y Cl2(g) se hallan en el equilibrio. b. Cuál es el número total de moles presentes en el equilibrio. 8. Se coloca yoduro de hidrógeno gaseoso en un recipiente cerrado a 425 °C, donde descompone parcialmente en hidrógeno y yodo. Las concentraciones en equilibrio para cada una de las especies químicas corresponde a: H2(g) 4,79 x 10-4 M I2(g) 4,79 x 10-4 M HI(g) 3,53 x 10-3 M Cuál es el valor de Kc a esa temperatura. 9. El H2 gaseoso, vapor de S y sulfuro de hidrógeno se encuentran en equilibrio en las siguientes condiciones: 1,6 moles de H2S; 1,37 moles de H2 y 2,88x10-5 moles de S, en un volumen de 18L. Calcule Kc para la reacción: H2(g) + S(g) ↔ H2S(g). 10. Se agrega cromato de plata sólido en agua pura a 25 °C. Parte del sólido permanece sin disolverse y la mezcla se agita para alcanzar el equilibrio entre el Ag2CrO2(s) y la solución, en el equilibrio la concentración de iones Ag+ corresponde a 1,3x10-4. Calcule Kps para el Ag2CrO4. 11. Dos moles de hidrogeno y dos moles de yodo se introducen en un recipiente de un litro a 490 ªC ¿cuáles son las concentraciones al alcanzar el equilibrio?. La constante de equilibrio es 46,10. 12. Calcule las concentraciones de iones H3O+ y OH- en una solución 0,1M de ácido acético que ioniza 1,34%. Calcule el valor de Ka. 13. El ácido láctico HC3H5O3 se ioniza en un 2,4% en una solución 0,25M. Cuál es la constante de ionización de este ácido. 14. Cuál es la concentración de iones H3O+ en una solución 0,20M de ácido benzoico (C6H5COOH). Cuál es el porcentaje de ionización del ácido benzoico. Ka = 6,0x10-5. 15. Cuál es la concentración de iones H3O+ en una solución 0,20M de ácido benzoico (C6H5COOH). Cuál es el porcentaje de ionización del ácido benzoico. Ka = 6,0x10-5. 16. Cuáles de los siguientes compuestos son ácidos fuertes o débiles y cuáles son bases fuertes o débiles: NaOH, HCl, HF, NH3, H2SO4, H3PO4, H2SO3, KOH. 17. Calcule la concentración de OH- y el pH de las siguientes soluciones de bases fuertes: a. Sr(OH)2 3,5x10-4 M. b. 1,5 g de LiOH en 250 mL de agua. c. 1,0 mL de NaOH 0,095 M diluido a un volumen de 2L. 18. Si una solución tiene un pH = 6,3. Cuáles son las concentraciones molares de H+ y OH- en la solución. 19. A partir de las siguientes concentraciones de H3O+ y OH-, calcule el pH para cada una de las siguientes soluciones e indique cuando la solución es ácida y cuando es básica: a) [H3O+] = 1x10-2 M; b) [OH-] = 1x10-2 M; c) [OH-] = 1x10-8 M y d) [H3O+] = 1x10-6 M. 20. Calcule las concentraciones de iones H3O+ y OH- en una solución 0,1M de ácido acético que se ioniza 1,34%. Calcule el valor de Ka. 21. El ácido láctico HC3H5O3 se ioniza en un 2,4% en una solución 0,25M. Cuál es la constante de ionización de este ácido. 22. Calcule las concentraciones de iones H3O+ y OH- en una solución 0,010M de NH3 que se ioniza 4,2%.