Ejercicio típico de EQUILIBRIO QUÍMICO

Summary

En este video, el presentador explica detalladamente cómo resolver un ejercicio de equilibrio químico, basado en un examen de selectividad de 2005. Se enfoca en el cálculo de los moles y gramos de los productos formados a partir de una reacción entre dióxido de azufre (SO2) y oxígeno (O2). A través de una tabla y la ley de acción de masas, se resuelve paso a paso, desde el análisis de moles hasta la conversión de moles a gramos, y finalmente, se calcula la constante de equilibrio. El ejercicio es típico y útil para entender estos conceptos en química.

Takeaways

• 😀 El ejercicio de equilibrio químico presentado corresponde a una pregunta común en la selectividad de la Comunidad Autónoma de Extremadura de 2005.
• 😀 La ecuación de equilibrio química que se trata en el ejercicio es la siguiente: 2SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2SO3 (g).
• 😀 En el ejercicio se proporciona la cantidad de moles de SO2 en equilibrio (0,15 moles) y se pide calcular los gramos de SO3 formados.
• 😀 El primer paso consiste en identificar las cantidades iniciales de los reactivos y establecer una tabla para los moles iniciales, los moles que reaccionan y los moles en equilibrio.
• 😀 Los coeficientes estequiométricos en la ecuación química permiten relacionar los moles de las sustancias que reaccionan y se forman.
• 😀 La incógnita 'x' se utiliza para representar la cantidad de moles de reactivos que reaccionan durante la reacción.
• 😀 Se realiza una ecuación para hallar 'x', que es el valor de los moles de SO2 que reaccionan, y se determina que x = 0,425 moles de SO2.
• 😀 Con los moles de SO3 formados (0,85 moles), se puede calcular la masa de SO3 usando su masa molar, resultando en 68 gramos de SO3.
• 😀 La ley de acción de masas se utiliza para calcular la constante de equilibrio (Kc), que se basa en las concentraciones molares de los productos y los reactivos en equilibrio.
• 😀 Para hallar las concentraciones molares, se divide la cantidad de moles por el volumen del recipiente (5 litros). Se obtiene: SO2 = 0,03 M, O2 = 0,02 M, y SO3 = 0,17 M.
• 😀 Finalmente, se introduce los valores en la ecuación de la constante de equilibrio, obteniendo un valor de Kc de 279 (sin unidades).

Q & A

¿Qué tipo de ejercicio se resuelve en el video?

El ejercicio resuelto es un problema de equilibrio químico que apareció en el examen de selectividad de la comunidad autónoma de Extremadura en 2005.

¿Cuál es la ecuación química que se presenta en el equilibrio?

La ecuación química presentada es: 2SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2SO3 (g), que muestra el equilibrio entre dióxido de azufre, oxígeno y trióxido de azufre.

¿Cómo se identifican este tipo de ejercicios?

Este tipo de ejercicios se identifican porque se proporcionan cantidades de reactivos y productos en equilibrio, como moles o concentraciones, y se pide calcular una cantidad relacionada con el equilibrio, como los gramos de un compuesto formado.

¿Qué se debe hacer al inicio para resolver el ejercicio?

Lo primero es escribir la ecuación química del equilibrio y luego rellenar una tabla que incluya los moles iniciales, los moles que reaccionan o se forman, y los moles en equilibrio de cada especie química.

¿Por qué se utiliza una incógnita 'x' en el ejercicio?

Se usa la incógnita 'x' porque no se sabe inicialmente cuántos moles de cada reactivo van a reaccionar ni cuántos productos se formarán, por lo que se debe resolver la ecuación para encontrar ese valor.

¿Cómo se calcula la cantidad de SO3 formada en el equilibrio?

La cantidad de SO3 formada se obtiene al resolver la ecuación de los moles de SO2 que reaccionan, utilizando la relación estequiométrica de la reacción. En este caso, se calcula a partir de los 0,85 moles de SO3 formados.

¿Qué fórmula se usa para convertir moles de SO3 a gramos?

La fórmula utilizada es: moles de SO3 × masa molar de SO3. La masa molar se calcula sumando las masas atómicas de azufre (32 g/mol) y oxígeno (16 g/mol), lo que da una masa molar total de 80 g/mol para SO3.

¿Qué es la ley de acción de masas y cómo se aplica en este ejercicio?

La ley de acción de masas establece que el cociente de las concentraciones molares de los productos y reactivos, elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, es constante a temperatura constante. En este ejercicio, se utiliza para calcular la constante de equilibrio (K) de la reacción.

¿Cómo se calcula la concentración molar de cada especie en el equilibrio?

La concentración molar se calcula dividiendo los moles de cada especie por el volumen del recipiente en litros. En este caso, el volumen es de 5 litros, por lo que las concentraciones molares de SO2, O2 y SO3 se obtienen dividiendo los moles de cada uno entre 5 litros.

¿Cómo se calcula la constante de equilibrio (K) para la reacción?

La constante de equilibrio se calcula utilizando la ley de acción de masas. Se sustituyen las concentraciones molares de los productos y reactivos en la expresión de K, que es: K = [SO3]^2 / ([SO2]^2 * [O2]).