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Respuesta:
Para hallar la constante de equilibrio Kc para la reacción de disociación del ácido clorhídrico, primero necesitamos entender la información proporcionada y luego aplicar la ley de acción de masas.
Dadas las siguientes condiciones iniciales:
- Volumen del recipiente: 5 litros
- Moles de ácido clorhídrico introducidos: 50 gramos
- Moles de hidrógeno introducidos: 1 gramo
- Moles de ácido clorhídrico no disociados en equilibrio: 0.6 moles
En el equilibrio, la reacción química se establece de la siguiente manera:
\[2HCl(g) \rightleftharpoons H2(g) + Cl2(g)\]
Las concentraciones se pueden expresar en términos de moles por litro:
- [HCl]: Concentración molar de ácido clorhídrico
- [H2]: Concentración molar de hidrógeno
- [Cl2]: Concentración molar de cloro
En el equilibrio, la concentración inicial de HCl será [HCl] = (0.6 moles) / (5 litros) = 0.12 M.
La cantidad inicial de ácido clorhídrico (HCl) era originalmente de 50 gramos, que podemos convertir a moles y luego a molaridad utilizando la fórmula:
\[ \text{Masa (en gramos)} = \text{Moles} \times \text{Masa molar} \]
\[ \text{Masa molar de HCl} = 1 \times 36.46 = 36.46 \, \text{g/mol} \]
\[ \text{Moles iniciales de HCl} = 50 \, \text{gr} / 36.46 \, \text{g/mol} \]
Conocidas las concentraciones en equilibrio, podemos escribir la expresión de la constante de equilibrio Kc:
\[ K_c = \frac{[H_2] \times [Cl_2]}{[HCl]^2} \]
Sustituyendo las concentraciones en equilibrio, podemos expresar Kc en función de nuestra información.