2 $$ 2^{\circ} $$ BACHILLERATO QUIMICA Curso 2024-2025 UNIDAD 7: EQUILIBRIO QUÍMICO 1. (UCLM Junio 2024). A una temperatura de $$ 460{ }^{\circ} \mathrm{C} $$ se introdujeron 2,5 moles de NOCl en un recipiente cerrado de volumen 1 L . Una vez alcanzado el equilibrio se determinó que se habian formado 0,78 moles de NO $$ 2 \mathrm{NOCl}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons \mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{NO}(\mathrm{g}) $$ a) Calcule la constante de equilibrio Kc . b) Calcule la constante de equilibrio Kp . c) Calcule la presión total de la mezcla en equilibrio a esa temperatura. Datos: $$ \mathrm{R}=0,082 $$ atm $$ \cdot \mathrm{L} \cdot \mathrm{mol}^{-1} \cdot \mathrm{~K}^{-1} $$ 2. (UCLM-Julio 2024) El fosgeno $$ \left(\mathrm{COCl}_{2}\right) $$ es un producto gaseaso que se descompone en monórido de carbono y cloro segunn el proceso: $$ \mathrm{COCl}_{2}(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons \mathrm{CO}(\mathrm{g})+\mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{~g}) $$

Question

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Claro, resolveremos cada apartado del problema paso a paso en español.

### **Datos Iniciales:**
- **Reacción de equilibrio:**
  $$
  2 \, \text{NOCl}(\text{g}) \rightleftharpoons \text{Cl}_2(\text{g}) + 2 \, \text{NO}(\text{g})
  $$
- **Cantidad inicial de NOCl:** 2,5 moles
- **Volumen del recipiente:** 1 L
- **Moles de NO formados en equilibrio:** 0,78 moles
- **Constante de los gases ideales:** $$ R = 0,082 \, \text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1} $$
- **Temperatura:** $$ 460^{\circ}\text{C} = 733 \, \text{K} $$ (°C a K: $$ T(K) = T(°C) + 273 $$)

---

### **a) Calcular la constante de equilibrio $$ K_c $$**

1. **Determinar los cambios en moles durante el equilibrio:**

Dado que se han formado 0,78 moles de NO, y según la estequiometría de la reacción:
   $$
   2 \, \text{NOCl} \rightleftharpoons \text{Cl}_2 + 2 \, \text{NO}
   $$
   Por cada 2 moles de NOCl que reaccionan, se forman 2 moles de NO. Por lo tanto, la cantidad de NOCl que ha reaccionado es también 0,78 moles.

2. **Calcular los moles en equilibrio:**
   
   - **NOCl:** 
     $$
     \text{Moles iniciales} - \text{Moles reaccionados} = 2,5 \, \text{mol} - 0,78 \, \text{mol} = 1,72 \, \text{mol}
     $$
     
   - **Cl₂:**
     $$
     \frac{\text{Moles reaccionados}}{2} = \frac{0,78 \, \text{mol}}{2} = 0,39 \, \text{mol}
     $$
     
   - **NO:**
     $$
     0,78 \, \text{mol} \, (\text{dado})
     $$

3. **Calcular las concentraciones en equilibrio:**

Dado que el volumen es de 1 L, las concentraciones son iguales a los moles:
   
   - $$[\text{NOCl}] = 1,72 \, \text{M}$$
   - $$[\text{Cl}_2] = 0,39 \, \text{M}$$
   - $$[\text{NO}] = 0,78 \, \text{M}$$

4. **Aplicar la expresión de $$ K_c $$:**
   
   $$
   K_c = \frac{[\text{Cl}_2][\text{NO}]^2}{[\text{NOCl}]^2} = \frac{(0,39)(0,78)^2}{(1,72)^2}
   $$
   
5. **Realizar los cálculos:**
   
   $$
   (0,78)^2 = 0,6084
   $$
   $$
   K_c = \frac{0,39 \times 0,6084}{2,9584} = \frac{0,237276}{2,9584} \approx 0,080
   $$
   
   **Respuesta:** $$ K_c \approx 0,080 $$

---

### **b) Calcular la constante de equilibrio $$ K_p $$**

1. **Relacionar $$ K_p $$ con $$ K_c $$ usando la ecuación:**
   
   $$
   K_p = K_c (RT)^{\Delta n}
   $$
   
   Donde:
   - $$ \Delta n = \text{moles de gases productos} - \text{moles de gases reactivos} $$
   
2. **Determinar $$ \Delta n $$:**
   
   $$
   \Delta n = (1 + 2) - 2 = 1
   $$

3. **Calcular $$ RT $$:**
   
   $$
   RT = 0,082 \, \text{atm} \cdot \text{L/mol K} \times 733 \, \text{K} \approx 59,906 \, \text{atm} \cdot \text{L/mol}
   $$

4. **Aplicar la fórmula:**
   
   $$
   K_p = 0,080 \times 59,906 \approx 4,792 \, \text{atm}
   $$
   
   **Respuesta:** $$ K_p \approx 4,80 \, \text{atm} $$

---

### **c) Calcular la presión total de la mezcla en equilibrio**

1. **Determinar la cantidad total de moles en equilibrio:**
   
   $$
   n_{\text{total}} = n_{\text{NOCl}} + n_{\text{Cl}_2} + n_{\text{NO}} = 1,72 + 0,39 + 0,78 = 2,89 \, \text{moles}
   $$

2. **Aplicar la ecuación de los gases ideales para la presión total:**
   
   $$
   P_{\text{total}} = \frac{n_{\text{total}} \cdot R \cdot T}{V} = \frac{2,89 \, \text{mol} \times 0,082 \, \text{atm} \cdot \text{L/mol K} \times 733 \, \text{K}}{1 \, \text{L}}
   $$
   
3. **Realizar los cálculos:**
   
   $$
   P_{\text{total}} = 2,89 \times 59,906 \approx 173,0 \, \text{atm}
   $$
   
   **Respuesta:** $$ P_{\text{total}} \approx 173 \, \text{atm} $$

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### **Resumen de Respuestas:**
- **a)** $$ K_c \approx 0,080 $$
- **b)** $$ K_p \approx 4,80 \, \text{atm} $$
- **c)** $$ P_{\text{total}} \approx 173 \, \text{atm} $$
**Respuestas:** - **a)** $$ K_c \approx 0,080 $$ - **b)** $$ K_p \approx 4,80 \, \text{atm} $$ - **c)** $$ P_{\text{total}} \approx 173 \, \text{atm} $$

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