Este documento presenta varios problemas de equilibrio químico resueltos. Incluye cálculos de constantes de equilibrio, grados de disociación, presiones parciales y concentraciones de sustancias en equilibrio químico para reacciones como la descomposición del tetróxido de dinitrógeno, la formación de complejos de hierro y la disociación del amoníaco y el cloruro de amonio.

1. EQUILIBRIOQUÍMICO
Castilla La Mancha 2000
En un recipiente de 48,2 L a 80 ℃ de temperatura y 1 atm de presión, el amoniaco
gaseoso reacciona parcialmente con el ácido clorhídrico, también en forma gaseosa.
Calcula:
a) El valor de 𝐾𝑝 y 𝐾𝑐 a esa temperatura.
b) Si partimos de 1 mol de cada uno de los reactivos, ¿cuál será el grado de
disociación? ¿Cómo se modifica éste si añadimos un gas inerte manteniendo
el volumen constante?
c) Si el precipitado obtenido en b) lo disolvemos en 100 mL de agua, ¿cuál será
el pH de la disolución obtenida?
Solución: a) 𝐾𝑝 = 4; 𝐾𝑐 = 3351; 𝑏) 𝛼 = 0,165; 𝑐) 𝛼 = 7,35 · 10−6
; 𝑝𝐻 = 4,07.
Castilla y León 2004
A 27 ℃ y 1 atmósfera de presión, la constante correspondiente a la disociación del
tetraóxido de dinitrógeno en 2 moléculas de dióxido de nitrógeno vale 𝐾 𝑃 = 0,17.
Calcula:
a) El grado de disociación del tetraóxido en estas condiciones.
b) El grado de disociación a 27 ℃ y 2 atmósferas de presión.
c) El grado de disociación cuando a 27 ℃ se introducen en un recipiente de 40
litros 69 gramos de tetraóxido de dinitrógeno.
Solución: a) 𝛼 = 0,202; b) 𝛼 = 0,144; 𝑐) 𝛼 = 0,261.

2. EQUILIBRIOQUÍMICO
Comunidad Valenciana 2005
El pentacloruro de fósforo al calentarse se descompone en una mezcla de tricloruro
de fósforo y cloro. Si calentamos pentacloruro de fósforo a 190 ℃ y a una presión de
1 atm, observamos que al establecerse el equilibrio, la densidad de la mezcla de los
tres gases presentes es 5,1 veces la del aire en estas mismas condiciones. Con estos
datos obtén una expresión que nos permita calcular para este equilibrio el
coeficiente de disociación del pentacloruro de fósforo en función de la presión de la
mezcla, manteniendo constante la temperatura a 190 ℃. Considera que todas las
desviaciones respecto del comportamiento esperado de un gas perfecto son
despreciables.
DATOS: Masas atómicas: Cl = 35,5; P = 31. 𝑅 = 0,082 𝑎𝑡𝑚 · 𝐿 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ . Densidad del
aire en condiciones normales 1,29 g/L.
Solución: a) 𝛼 = 1,40 · 𝑝 − 1 (𝑝 𝑒𝑛 𝑎𝑡𝑚).
Murcia 2006
El pentacloruro de fósforo se disocia según la ecuación 𝑃𝐶𝑙5 ⇄ 𝑃𝐶𝑙3 + 𝐶𝑙2. A
250 ℃ y 1 atm de presión la densidad del PCl5 parcialmente disociado es igual a
2,695 g/L. Determina el grado de disociación del pentacloruro de fósforo y la
constante de equilibrio 𝐾 𝑃 a dicha temperatura. Supón comportamiento ideal para
los gases.
DATOS: 𝑅 = 0,082 𝑎𝑡𝑚 · 𝐿 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ . Masas atómicas: Cl = 35,5; P = 31.
Solución: 𝛼 = 0,287; 𝐾 𝑃 = 8,96 · 10−2
.

3. EQUILIBRIOQUÍMICO
Comunidad Valenciana 2008
La reacción 𝑁2 + 𝑂2 ⇄ 2 𝑁𝑂 tiene a 25 ℃ una variación de energía libre molar
normal de ∆𝐺 𝑜
= 173,1 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙⁄ . La entalpía molar normal de la reacción es de
∆𝐻 𝑜
= 180,5 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙⁄ . Colocamos en un recipiente aire (considera que su
composición en volumen es de 21% de O2 y 79% de N2) a 25 ℃ y 1 atmósfera de
presión. ¿A qué temperatura hemos de calentar para que el 50% del oxígeno
reaccione?
DATO: 𝑅 = 8,314 𝐽 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ .
Solución: 𝑇 = 6246 𝐾.
Madrid 2010
Un agua residual tiene una concentración de iones 𝑃𝑏2+
de 10−2
𝑚𝑜𝑙 𝑙⁄ , dado el
carácter tóxico de esta especie química, se añade yoduro sódico en concentración 2 ·
10−2
𝑚𝑜𝑙 𝑙⁄ para conseguir su precipitación. También se encuentra presente 𝐹𝑒3+
en concentración de 10−2
𝑚𝑜𝑙 𝑙⁄ .
a) Calcula la concentración de 𝐹𝑒3+
que puede haber presente en la disolución
para que éste no reaccione con el 𝐼−
.
b) Se añade a la disolución un ligando (𝐿−) en concentración 0,5 𝑚𝑜𝑙 𝑙⁄ que
forma un complejo con 𝐹𝑒3+
de estequiometría 𝐹𝑒𝐿2+
. Calcula el pH mínimo
necesario para que no se produzca la reacción de 𝐹𝑒3+
con 𝐼−
.
c) Determina la concentración de 𝑃𝑏2+
libre en la disolución si reacciona con
𝐼−
.
DATOS: Para los cálculos utilizar: [𝐹𝑒2+] = 10−2
𝑚𝑜𝑙 𝑙⁄ y [𝐼2] = 2 · 10−2
𝑚𝑜𝑙 𝑙⁄ .
𝐸 𝑜 (𝐹𝑒3+
𝐹𝑒2+⁄ ) = 0,77 𝑉; 𝐸 𝑜 (𝐼2 𝐼−⁄ ) = 0,53 𝑉; 𝐾𝑎 (𝐻𝐿) = 10−7
; 𝐾𝑑𝑖𝑠𝑜𝑐. (𝐹𝑒𝐿2+)
= 10−8
; 𝐾𝑆 (𝑃𝑏𝐼2) = 8,0 · 10−9
.
Solución: 𝑎) [𝐹𝑒3+] = 6,04 · 10−6
𝑀; 𝑏) 𝑝𝐻 𝑚í𝑛. = 2,53; 𝑐) [𝑃𝑏2+] = 1,26 · 10−3
𝑀.

4. EQUILIBRIOQUÍMICO
Euskadi 2012
En un recipiente cerrado a 18,1 atm de presión y 1127 ℃ hay una mezcla de ozono
y oxígeno. Si la reacción que expresa el equilibrio es:
2 𝑂3 (𝑔) ⇄ 3 𝑂2 (𝑔)
y el grado de disociación del ozono es de 0,97.
a) Calcula el valor de 𝐾 𝑃.
b) Si calentamos el recipiente, se observa que el equilibrio se desplaza,
aumentando la concentración de ozono y disminuyendo la de oxígeno,
explica si el proceso es exotérmico o endotérmico. ¿Qué ocurrirá si
disminuimos la presión? ¿Y si añadimos un catalizador?
Solución: 𝑎) 𝐾 𝑃 = 333764,5.
Euskadi 2016
La presión de disociación del NH4Cl, según la reacción:
𝑁𝐻4 𝐶𝑙 (𝑠) ⇄ 𝐻𝐶𝑙 (𝑔) + 𝑁𝐻3 (𝑔)
es de 40 mmHg a 245 ℃ y 400 mmHg a 317 ℃.
a) Calcula el calor de reacción correspondiente a dicho proceso.
b) Si en un recipiente que contiene amoníaco a 245 ℃ y 1 atm de presión se
introduce NH4Cl, calcula las presiones parciales de HCl y NH3 a esa
temperatura.
DATOS: Constante universal de los gases ideales: 𝑅 = 0,082 𝑎𝑡𝑚 · 𝑙 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ ; 8,314
𝐽 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ ; 1,987 𝑐𝑎𝑙 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ .
Solución: 𝑎) ∆𝐻𝑟
𝑜
= 162,5 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙; 𝑏) 𝑝(𝐻𝐶𝑙) = 𝑝(𝑁𝐻3) = 760,53 𝑚𝑚𝐻𝑔.⁄

5. EQUILIBRIOQUÍMICO
Andalucía 2016
La fabricación de la penicilina es un ejemplo del proceso típico de obtención de
antibióticos. A la penicilina producida comercialmente se le llama penicilina G
(bencilpenicilina), aunque el mismo hongo produce varios tipos más. Un método de
purificación de la penicilina G es la extracción por disolvente de sus impurezas. El
coeficiente de distribución para la penicilina G entre éter diisopropílico y un medio
acuoso de fosfato es 0,34 (menor en el éter), mientras que la misma relación
correspondiente para la penicilina F es 0,68. Una preparación de penicilina G tiene
un 9,6% de penicilina F como impureza.
a) Si se extrae una disolución acuosa de fosfato de esta preparación con un
volumen igual de éter diisopropílico, ¿cuál será el porcentaje de cada
penicilina en cada fase?
b) Si se separan las disoluciones anteriores y se lleva a cabo una segunda
extracción sobre la disolución acuosa resultante con un volumen igual de
éter. ¿Cuál será ahora el porcentaje de cada penicilina en cada fase?
Solución: 𝑎) 𝐹𝑎𝑐𝑢𝑜𝑠𝑎 = 8,46%; 𝐹𝑜𝑟𝑔á𝑛𝑖𝑐𝑎 = 16,96%; 𝑏) 𝐹𝑎𝑐𝑢𝑜𝑠𝑎 = 6,7%; 𝐹𝑜𝑟𝑔á𝑛𝑖𝑐𝑎 =
13,5%.
Castilla La Mancha 2018
En un recipiente se introduce cierta cantidad de tetróxido de dinitrógeno. A 127 ℃
y 1,50 atm de presión se establece el siguiente equilibrio:
𝑁2 𝑂4 (𝑔) ⇄ 2 𝑁𝑂2 (𝑔)
En estas condiciones la densidad de la mezcla gaseosa en equilibrio es 3,65 g/L.
Calcula 𝐾 𝑃 y 𝐾𝐶 del equilibrio. (Considera que en estas condiciones los gases
formados se comportan como gases ideales)
DATOS: 𝑅 = 0,082 𝑎𝑡𝑚 · 𝑙 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ . Masas atómicas: N = 14; O = 16.
Solución: 𝐾𝐶 = 4,27 · 10−3
; 𝐾 𝑃 = 0,14.

6. EQUILIBRIOQUÍMICO
Castilla y León 2018
En una disolución acuosa el hierro(III) y el ion sulfocianuro forman el complejo
𝐹𝑒(𝑆𝐶𝑁)2+
, el cual presenta un máximo de absorción a 580 nm con una absortividad
molar de 7 · 103
𝐿 · 𝑚𝑜𝑙−1
· 𝑐𝑚−1
.
a) Calcula la absorbancia de una disolución 2,5 · 10−5
𝑀 del complejo a esa
longitud de onda en una celda de 1 cm de longitud de paso óptico.
b) Calcula la absorbancia, en una celdilla de 2,5 cm de longitud, de la disolución
resultante de tomar una alícuota de 2,50 mL de una disolución que contiene
3,8 ppm de Fe(III), tratarla con exceso de KSCN y llevarla a un volumen final
de 50,00 mL. Razona que podría suceder, en relación con el cálculo de la
absorbancia, si manteniendo la longitud del paso óptico se incrementase
notablemente la concentración del complejo en la disolución.
Solución: a) A = 0,175; b) A = 5,95·10-2.
Extremadura 2018
Se introducen 0,2 moles de 𝑁2 𝑂4 en un matraz de 2 L que se mantiene cerrado. Se
observa a 373 K el 𝑁2 𝑂4 se descompone según el equilibrio:
𝑁2 𝑂4 (𝑔) ⇄ 2 𝑁𝑂2 (𝑔)
Esta reacción sigue una cinética de primer orden respecto al reactivo 𝑁2 𝑂4. A los 20
segundos de iniciarse la reacción a la temperatura de 373 K se igualaron las
concentraciones del 𝑁2 𝑂4 y del 𝑁𝑂2, y poco después, a los 50 segundos se alcanzó el
equilibrio. Realiza los siguientes cálculos:
a) Halla la constante de velocidad de la reacción de descomposición del 𝑁2 𝑂4 a
la temperatura de 373 K y la presión total en el equilibrio a la temperatura
de 373 K.
b) Calcula, a 298 K, el valor de 𝐾 𝑃, de ∆𝑆 𝑜
, las presiones parciales de cada gas en
el equilibrio y el grado de disociación del 𝑁2 𝑂4. DATOS: 𝑅 =
8,314 𝐽 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ ; ∆𝐻 𝑜
= 57 𝑘𝐽 𝑚𝑜𝑙⁄ . En el intervalo de temperaturas entre
298 y 373 K se considera que ese dato de variación de entalpía es constante.

7. EQUILIBRIOQUÍMICO
c) Una vez establecido el equilibrio a 298 K, se añadieron 3 atm de 𝑁𝑂2. ¿Cuáles
son las nuevas presiones parciales cuando se restablezca de nuevo el
equilibrio?
Solución: 𝑎) 𝑘 = 0,02 𝑠−1
; 𝑝 𝑇 = 4,99 𝑎𝑡𝑚; 𝑏) 𝐾 𝑃 (298 𝐾) = 0,13; 𝑝(𝑁2 𝑂4) = 0,899
𝑎𝑡𝑚; 𝑝(𝑁𝑂2) = 3,089 𝑎𝑡𝑚; ∆𝑆 𝑜
= 174,3 𝐽 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ ; 𝛼 = 0,632; 𝑐) 𝑝(𝑁2 𝑂4) = 3,6
𝑎𝑡𝑚; 𝑝(𝑁𝑂2) = 0,69 𝑎𝑡𝑚.
Galicia 2018
En una vasija que puede cerrarse herméticamente, se introduce 𝑃𝐶𝑙5 y se calienta
hasta una temperatura de 250 ℃. En estas condiciones el 𝑃𝐶𝑙5 está parcialmente
disociado en 𝑃𝐶𝑙3 y 𝐶𝑙2, y todas las sustancias se encuentran en estado gaseoso. Si la
presión de la mezcla es de 1 atm, calcula:
a) La constante 𝐾 𝑃 del equilibrio que se establece en la vasija.
b) El grado de disociación en estas condiciones.
c) ¿A qué temperatura el grado de disociación sería del 50%, si se mantiene
constante la presión?
DATOS: ∆𝐻𝑓
𝑜
(𝑘𝑐𝑎𝑙 𝑚𝑜𝑙⁄ ): 𝑃𝐶𝑙5 = −95,35; 𝑃𝐶𝑙3 = −73,22. 𝑆 𝑜 (𝐽 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ ): 𝑃𝐶𝑙5 =
352,7; 𝑃𝐶𝑙3 = 311,7; 𝐶𝑙2 = 222,9.
Solución: 𝑎) 𝐾 𝑃 (523 𝐾) = 1,835; 𝑏) 𝛼 = 0,804; 𝑐) 𝑇 = 480,3 𝐾.
Navarra 2018
A 25 ℃ la 𝐾 𝑃 del equilibrio 𝑁2 𝑂4 (𝑔) ⇄ 2 𝑁𝑂2 (𝑔) es 0,143. Calcula el grado de
disociación del 𝑁2 𝑂4 (𝑔) a 5 atm de presión y a la temperatura de 45 ℃, sabiendo
que la entalpía estándar de dicha reacción es +14,56 kcal/mol.
DATO: 𝑅 = 8,31 𝐽 𝑚𝑜𝑙 · 𝐾⁄ .
Solución: 𝐾 𝑃 (318 𝐾) = 0,670; 𝛼 = 0,167.