UNIVERSIDAD PEDRO DE VALDIVIA. TERMODINAMICA.

GUA DE EJERCICIOS V. (Equilibrio Qumico)

1. Se est estudiando una reaccin en fase gas cuya estequiometra es:

2A + 2B 3C A 520 C se han determinado las presiones de equilibrio siendo iguales a: PA = 0,25 atm ;

PB = 0,25 atm y PC = 1,0 atm. Se ha determinado el calor de reaccin siendo igual a: H = (cal/mol) = - 5300 + 2.51 * T, con T (K)

Calcular: a) Las constantes de equilibrio (Kp) a 520 y a 800 C b) Si a 800C se parte inicialmente con una presin de A y B iguales a 1 atm., calcular

las presiones de equilibrio de A, B, y C. c) La diferencia de entropa estndar S (cal/K) d) La temperatura (distinta de 0K) para la cual el valor de G se hace igual a cero.

2. El siguiente equilibrio ocurre en fase gaseosa:

2A + 2B 2C + D Para la reaccin, se ha encontrado que la diferencia de capacidades calorficas Cp

(cal/mol C) es igual a: Cp = 20,04 45,73 * 10-3 * T A 25 C el calor de reaccin (H) es igual a 236,6 Kcal/mol y la diferencia de energa

libre estndar de Gibbs (G) es igual a 181,9Kcal / mol. Calcular: a) El calor de reaccin a 1000 C. b) El valor de la constante de equilibrio a 1000 C. c) El valor de la diferencia de entropa estndar (S) a 25 C.

3. La capacidad calorfica del vapor de agua a presin constante est dada por la siguiente

ecuacin: Cp = 8,81 1,9 * 10-3 * T + 2,22 * 10-6 * T2

Donde Cp (cal/mol C) y T (K). Calcular:

a) El cambio de entropa si 2 moles de vapor son calentados desde 150 hasta 200 C. b) El cambio de energa libre de Gibbs para el proceso (a).

4. Considerar la siguiente reaccin en fase gaseosa: 2A (g) B (g) (H < 0 )

Comentar, justificando brevemente, hacia donde se desplaza el equilibrio cuando: a) Disminuye la temperatura del sistema b) Se adiciona una mayor concentracin del reactivo B c) Disminuye la presin del sistema

5. Considerar la siguiente reaccin reversible en fase gaseosa: A (g) B (g) Se desarrollaron experiencias, midiendo presiones parciales de equilibrio a dos

temperaturas diferentes: T (C) = 120 C Pa (atm) = 0,60 atm ; Pb (atm) = 4,20 T (C) = 220 C Pa (atm) = 0,45 atm ; Pb (atm) = 9,80

Al respecto se pregunta: a) La reaccin es endotrmica o exotrmica? Determinar la entalpa de la reaccin. b) Calcular los valores de las constantes de equilibrio y G a 120 C y 220 C. c) Se ha medido la presin parcial de A a 350 C, siendo igual a 1,1 atm. Cal ser la

concentracin de B en equilibrio con A a esa temperatura? 6. El siguiente equilibrio ocurre en fase gaseosa: A + B 2R (g)

Se ha estimado que la constante de equilibrio tiene un valor de 5,45 a la temperatura de 250 C. El calor de reaccin H es igual a 5,5 Kcal / mol. Calcular:

a) El valor de la concentracin molar del producto R si a 250 C se ha determinado que la concentracin de equilibrio de A y B es 0,25 M.

b) La temperatura (C) a la cual la constante de equilibrio disminuye 5 veces. c) La diferencia de energa libre de Gibbs (G) entre el estado a 250 C y el

determinado a la temperatura calculada en b). 7. Considerar el siguiente equilibrio en fase gas: A R

Los siguientes datos estn disponibles a 65 C: Constante de equilibrio Keq = 1,85 Calor molar de reaccin H = -18 Kcal / mol Presin parcial del reactivo A = 2,5 atm Calcular: a) La constante de equilibrio a 25 C b) La diferencia de energa libre de Gibbs (G) (cal / mol) a 25 C c) La concentracin del producto R a 65 C d) La temperatura a la cual la constante de equilibrio vale 0,1

8. Deduzca la relacin existente entre la diferencia de energa libre de Gibbs (G) y la

constante de equilibrio.