Prerrequisitos
- Constante de equilibrio Kc: relación de concentraciones de productos entre reactivos en el equilibrio, cada una elevada a su coeficiente estequiométrico
- Al invertir una reacción, la nueva Kc es el recíproco (1/Kc) de la original
- Ley de Hess: la variación de entalpía de una reacción se puede calcular a partir de entalpías de formación: suma(productos) - suma(reactivos)
El óxido de nitrógeno(IV), NO2, es un gas marrón que existe en equilibrio con tetróxido de dinitrógeno, N2O4(g), incoloro: 2NO2(g) ⇌ N2O4(g). A 100 °C, Kc para esta reacción (como está escrita) es 0,0665. Las entalpías de formación estándar son: NO2(g) = +33,18 kJ/mol; N2O4(g) = +9,16 kJ/mol.
a
Resuma qué indica el valor de Kc=0,0665 sobre el alcance de esta reacción.
[1]
b
Calcule el valor de Kc a 100 °C para el equilibrio escrito al revés: N2O4(g) ⇌ 2NO2(g).
[1]
c
Calcule la variación de entalpía estándar, en kJ/mol, para la reacción N2O4(g) → 2NO2(g).
[1]
Pistas progresivas
- 1General - las tres preguntas usan el mismo equilibrio pero de formas distintas: interpretación del valor de Kc (a), Kc de la reacción inversa (b), y entalpía con la ley de Hess (c).
- 2Apartado a) - un Kc mucho menor que 1 (0,0665) significa que en el equilibrio predominan los REACTIVOS: la reacción, tal como está escrita, apenas progresa hacia el N2O4.
- 3Apartado b) - si inviertes una reacción, la nueva Kc es el recíproco de la original: Kc(inversa) = 1/Kc(original).
- 4Apartado c) - ΔH = suma(entalpías de formación de productos) - suma(entalpías de formación de reactivos). Aquí los 'productos' de N2O4 → 2NO2 son 2 moles de NO2.
Teoría básica
- Kc mucho mayor que 1: predominan los productos en el equilibrio. Kc mucho menor que 1: predominan los reactivos.
- Al invertir una ecuación de equilibrio, la nueva Kc es el recíproco de la original (Kc' = 1/Kc).
- Ley de Hess con entalpías de formación: ΔH(reacción) = suma(ΔHf productos) - suma(ΔHf reactivos).
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Reactividad 2.3, equilibrio químico.
Cuadernillo — Cuadernillo de datos 2025 - expresión de Kc, entalpías de formación. Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2023/JUNIO 2023/Chemistry_paper_2__SL_Spanish.pdf, pregunta 2(a); mark scheme en la misma carpeta.
Vídeo —
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Apartado a) —
Un Kc de 0,0665 (mucho menor que 1) indica que, en el equilibrio, predominan los reactivos: la reacción directa apenas progresa / se favorece la reacción inversa.
Apartado b) —
Kc(inversa) = 1/0,0665 = 15,0.
Apartado c) —
ΔH = 2 × (+33,18) - (+9,16) = 66,36 - 9,16 = +57,20 kJ/mol.