Sabiendo que Kc (250 ºC) = 0,042 determine: a) las concentraciones de cada sustancia en el equilibrio b) el grado de disociación

a) Las concentraciones de cada sustancia en el equilibrio

La constante de equilibrio en concentración (Kc) para la reacción:

PCl₅(g) ⇄ PCl₃(g) + Cl₂(g)

a 250 °C es 0,042. Esto significa que, a esta temperatura, la relación entre las concentraciones de los productos y de los reactivos en el equilibrio es 0,042.

Asumiendo que la reacción comienza con 1 mol de PCl₅(g), podemos usar la ecuación de Kc para calcular las concentraciones de los productos y de los reactivos en el equilibrio.

Kc = [PCl₃][Cl₂] / [PCl₅]

0,042 = [PCl₃][Cl₂] / 1

[PCl₃][Cl₂] = 0,042

[PCl₃][Cl₂] = (0,042 mol/L)2

[PCl₃] = [Cl₂] = 0,021 mol/L

Por lo tanto, las concentraciones de PCl₃(g) y de Cl₂(g) en el equilibrio son 0,021 mol/L. La concentración de PCl₅(g) en el equilibrio es 1 mol/L.

b) El grado de disociación

El grado de disociación (α) de una sustancia en una reacción de equilibrio es la fracción de la sustancia que ha reaccionado para formar productos. Se puede calcular usando la siguiente ecuación:

α = ([productos] / [reactivo]) * 100%

En este caso, el reactivo es PCl₅(g) y los productos son PCl₃(g) y Cl₂(g). Por lo tanto, el grado de disociación se puede calcular de la siguiente manera:

α = ([PCl₃] + [Cl₂]) / [PCl₅] * 100%

α = (0,021 mol/L + 0,021 mol/L) / 1 mol/L * 100%

α = 42%

Por lo tanto, el grado de disociación de PCl₅(g) a 250 °C es 42%. Esto significa que 42% de las moléculas de PCl₅(g) han reaccionado para formar productos.