3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 267
Ya que G o RT ln K p y reorganizando,
ln K p Go
2.303RT 4.75 10 3 J
(8.3145 J/K)(298.2 K) 1.916
K p 6.79
Como 1 atm y 1 bar son cercanos (1 atm = 1.013 bar), las diferencias son pequeñas, pero no insignificantes.
También se puede calcular K p (bar) a partir de K p (atm) sólo convirtiendo las unidades:
K p (bar) P(atm)(N 2 O 4) 1.013
[P(atm)(NO 2 ) 1.013] 2 K p(atm)
1.013 6.87
1.013 6.78
16.11. Se calentó cierta cantidad de PCl 5 a 250°C en un recipiente de 12 L y se alcanzó el siguiente equilibrio:
PCl 5 (g)
PCl 3 (g) Cl 2 (g)
En el equilibrio, el recipiente contenía 0.21 mol de PCl 5 , 0.32 mol de PCl 3 y 0.32 mol de Cl 2 . a) Calcule la
constante de equilibrio K p para la disociación de PCl 5 a 250°C, cuando las presiones se refieren al estado
estándar de 1 atm. b) ¿Cuál es el valor de ∆G o para la reacción? c) Estime ∆G o con los datos de las tablas 7-1
y 16-1, suponiendo que ∆H o y ∆S o son constantes. d ) Calcule K p con los datos originales utilizando unidades
SI y un estado estándar de 1 bar.
a) P(PCl 5 ) nRT
V
(0.21 mol)[0.0821 L · atm/mol · K)](523 K)
12 L
P(Cl 2 ) P(PCl 3 ) (0.32)(0.0821)(523)
12
K p P(PCl 3 )P(Cl 2 )
P(PCl 5 )
(1.145)(1.145)
0.751
1.145 atm
1.75
0.751 atm
b) G o RT ln K (8.3145 J/ K)(523 K) ln 1.75 2.4 kJ
c) G o 298 267.8 305.0 37.2 kJ
H298 o 287.0 374.9 87.9 kJ
A 298.2 K,
G o H o T S S o Ho G o
T
(78.9 37.2)(1000)
298.2
170.0 J/K
A523K,
G o 523
87.9
(523)(170.0)
1000
87.9 88.9 1.0 kJ
La estimación se acerca al valor determinado experimentalmente, basado en la medición en el equilibrio. Esto es así
a pesar del gran intervalo de temperaturas dentro del que se supusieron constantes ∆H o y ∆S o .