Westonci.ca offers fast, accurate answers to your questions. Join our community and get the insights you need now. Discover the answers you need from a community of experts ready to help you with their knowledge and experience in various fields. Get detailed and accurate answers to your questions from a dedicated community of experts on our Q&A platform.
Sagot :
Claro, vamos a resolver el problema paso a paso:
### 2.
En un recipiente tenemos la mezcla de estos tres gases con las siguientes concentraciones: [tex]\( PCl_3 = 0.052 \, M \)[/tex], [tex]\( Cl_2 = 0.014 \, M \)[/tex] y [tex]\( PCl_5 = 0.006 \, M \)[/tex] a [tex]\( 370^{\circ} C \)[/tex]. Si [tex]\( K_c = 0.18 \)[/tex] a [tex]\( 370^{\circ} C \)[/tex] para la reacción:
[tex]\[ PCl_3(g) + Cl_2(g) \longleftrightarrow PCl_5(g) \][/tex]
#### a) Hallar el cociente de reacción.
El cociente de reacción, [tex]\( Q_c \)[/tex], se calcula de la siguiente forma:
[tex]\[ Q_c = \frac{[PCl_5]}{[PCl_3][Cl_2]} \][/tex]
Sustituimos las concentraciones dadas:
[tex]\[ Q_c = \frac{0.006}{0.052 \times 0.014} \][/tex]
Calculando el valor de [tex]\( Q_c \)[/tex]:
[tex]\[ Q_c = \frac{0.006}{0.000728} = 8.241758241758241 \][/tex]
#### b) ¿Se encuentra el sistema en equilibrio? En caso negativo, ¿en qué dirección se producirá la reacción para alcanzar el equilibrio?
Para determinar si el sistema está en equilibrio, comparamos [tex]\( Q_c \)[/tex] con [tex]\( K_c \)[/tex]:
- Si [tex]\( Q_c = K_c \)[/tex], el sistema está en equilibrio.
- Si [tex]\( Q_c < K_c \)[/tex], la reacción procederá en la dirección directa (hacia la formación de productos) para alcanzar el equilibrio.
- Si [tex]\( Q_c > K_c \)[/tex], la reacción procederá en la dirección inversa (hacia la formación de reactivos) para alcanzar el equilibrio.
Dado que:
[tex]\[ Q_c = 8.241758241758241 \][/tex]
[tex]\[ K_c = 0.18 \][/tex]
Claramente, [tex]\( Q_c > K_c \)[/tex]. Por lo tanto, la reacción procederá en la dirección inversa para alcanzar el equilibrio.
### 3.
El proceso comercial más importante para convertir nitrógeno del aire en compuestos nitrogenados se basa en la reacción de nitrógeno e hidrógeno para formar amoníaco.
#### A. Establezca la ecuación química correspondiente a la reacción que tiene lugar.
La ecuación química para la formación de amoníaco es:
[tex]\[ N_2 + 3H_2 \longrightarrow 2NH_3 \][/tex]
#### B. ¿Cuántos moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex] se pueden formar a partir de 3.0 moles de [tex]\( N_2 \)[/tex] y 6.0 moles de [tex]\( H_2 \)[/tex]?
Para determinar cuántos moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex] se pueden formar, primero identificamos el reactivo limitante. Según la reacción balanceada, la relación molar es:
- 1 mol de [tex]\( N_2 \)[/tex] produce 2 moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex].
- 3 moles de [tex]\( H_2 \)[/tex] son necesarios para producir 2 moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex].
Calculamos los moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex] que se pueden formar a partir de cada reactivo:
- A partir de [tex]\( N_2 \)[/tex]:
[tex]\[ N_2_{\text{moles}} = 3.0 \text{ moles} \][/tex]
[tex]\[ NH_3_{\text{from} \, N_2} = N_2_{\text{moles}} \times \frac{2 \text{ moles NH}_3}{1 \text{ mol } N_2} = 3.0 \times 2 = 6.0 \text{ moles NH}_3 \][/tex]
- A partir de [tex]\( H_2 \)[/tex]:
[tex]\[ H_2_{\text{moles}} = 6.0 \text{ moles} \][/tex]
[tex]\[ NH_3_{\text{from} \, H_2} = H_2_{\text{moles}} \times \frac{2 \text{ moles NH}_3}{3 \text{ moles } H_2} = 6.0 \times \frac{2}{3} = 4.0 \text{ moles NH}_3 \][/tex]
El reactivo limitante es [tex]\( H_2 \)[/tex], ya que produce menos [tex]\( NH_3 \)[/tex].
Por lo tanto, la cantidad de [tex]\( NH_3 \)[/tex] que se puede formar es:
[tex]\[ 4.0 \text{ moles} \][/tex]
Esta es la solución paso a paso al problema planteado.
### 2.
En un recipiente tenemos la mezcla de estos tres gases con las siguientes concentraciones: [tex]\( PCl_3 = 0.052 \, M \)[/tex], [tex]\( Cl_2 = 0.014 \, M \)[/tex] y [tex]\( PCl_5 = 0.006 \, M \)[/tex] a [tex]\( 370^{\circ} C \)[/tex]. Si [tex]\( K_c = 0.18 \)[/tex] a [tex]\( 370^{\circ} C \)[/tex] para la reacción:
[tex]\[ PCl_3(g) + Cl_2(g) \longleftrightarrow PCl_5(g) \][/tex]
#### a) Hallar el cociente de reacción.
El cociente de reacción, [tex]\( Q_c \)[/tex], se calcula de la siguiente forma:
[tex]\[ Q_c = \frac{[PCl_5]}{[PCl_3][Cl_2]} \][/tex]
Sustituimos las concentraciones dadas:
[tex]\[ Q_c = \frac{0.006}{0.052 \times 0.014} \][/tex]
Calculando el valor de [tex]\( Q_c \)[/tex]:
[tex]\[ Q_c = \frac{0.006}{0.000728} = 8.241758241758241 \][/tex]
#### b) ¿Se encuentra el sistema en equilibrio? En caso negativo, ¿en qué dirección se producirá la reacción para alcanzar el equilibrio?
Para determinar si el sistema está en equilibrio, comparamos [tex]\( Q_c \)[/tex] con [tex]\( K_c \)[/tex]:
- Si [tex]\( Q_c = K_c \)[/tex], el sistema está en equilibrio.
- Si [tex]\( Q_c < K_c \)[/tex], la reacción procederá en la dirección directa (hacia la formación de productos) para alcanzar el equilibrio.
- Si [tex]\( Q_c > K_c \)[/tex], la reacción procederá en la dirección inversa (hacia la formación de reactivos) para alcanzar el equilibrio.
Dado que:
[tex]\[ Q_c = 8.241758241758241 \][/tex]
[tex]\[ K_c = 0.18 \][/tex]
Claramente, [tex]\( Q_c > K_c \)[/tex]. Por lo tanto, la reacción procederá en la dirección inversa para alcanzar el equilibrio.
### 3.
El proceso comercial más importante para convertir nitrógeno del aire en compuestos nitrogenados se basa en la reacción de nitrógeno e hidrógeno para formar amoníaco.
#### A. Establezca la ecuación química correspondiente a la reacción que tiene lugar.
La ecuación química para la formación de amoníaco es:
[tex]\[ N_2 + 3H_2 \longrightarrow 2NH_3 \][/tex]
#### B. ¿Cuántos moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex] se pueden formar a partir de 3.0 moles de [tex]\( N_2 \)[/tex] y 6.0 moles de [tex]\( H_2 \)[/tex]?
Para determinar cuántos moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex] se pueden formar, primero identificamos el reactivo limitante. Según la reacción balanceada, la relación molar es:
- 1 mol de [tex]\( N_2 \)[/tex] produce 2 moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex].
- 3 moles de [tex]\( H_2 \)[/tex] son necesarios para producir 2 moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex].
Calculamos los moles de [tex]\( NH_3 \)[/tex] que se pueden formar a partir de cada reactivo:
- A partir de [tex]\( N_2 \)[/tex]:
[tex]\[ N_2_{\text{moles}} = 3.0 \text{ moles} \][/tex]
[tex]\[ NH_3_{\text{from} \, N_2} = N_2_{\text{moles}} \times \frac{2 \text{ moles NH}_3}{1 \text{ mol } N_2} = 3.0 \times 2 = 6.0 \text{ moles NH}_3 \][/tex]
- A partir de [tex]\( H_2 \)[/tex]:
[tex]\[ H_2_{\text{moles}} = 6.0 \text{ moles} \][/tex]
[tex]\[ NH_3_{\text{from} \, H_2} = H_2_{\text{moles}} \times \frac{2 \text{ moles NH}_3}{3 \text{ moles } H_2} = 6.0 \times \frac{2}{3} = 4.0 \text{ moles NH}_3 \][/tex]
El reactivo limitante es [tex]\( H_2 \)[/tex], ya que produce menos [tex]\( NH_3 \)[/tex].
Por lo tanto, la cantidad de [tex]\( NH_3 \)[/tex] que se puede formar es:
[tex]\[ 4.0 \text{ moles} \][/tex]
Esta es la solución paso a paso al problema planteado.
Thank you for your visit. We're committed to providing you with the best information available. Return anytime for more. We appreciate your visit. Our platform is always here to offer accurate and reliable answers. Return anytime. We're glad you visited Westonci.ca. Return anytime for updated answers from our knowledgeable team.
