Wat is de totale druk van de gassen in de kolf op dit punt?

Wat is de totale druk van de gassen in de kolf op dit punt?
Anonim

Antwoord:

Waarschuwing! Lang antwoord. #p_text (tot) = "7.25 bar" #

Uitleg:

Ja, dat heb je nodig # AG ^ @ #, maar bij 500 K, niet 298 K.

Berekenen # AG ^ @ # bij 500 K

Je kunt het berekenen uit de waarden die zijn getabelleerd bij 298 K.

#color (white) (mmmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# Δ_text (f) H ^ @ "/ kJ · mol" ^ "- 1": kleur (wit) (l) "- 398,9" kleur (wit) (m) "- 306,4" kleur (wit) (mm) 0 #

#S ^ @ "/ J-K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1": kleur (wit) (ml) 353color (wit) (mm) 311.7color (wit) (MLL) 223 #

# Δ_text (r) H ^ @ = sumΔ_text (f) H ^ @ ("producten") - sumΔ_text (f) H ^ @ ("reactanten") = "(-306.4 + 398.9) kJ / mol" = "92.5 kJ / mol "#

# Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("producten") - sumS ^ @ ("reactanten") = (311.7 + 223 - 353) kleur (wit) (l) "kJ / mol" = "181.7 kJ / mol "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TAS @ #

Bij 227 ° C (500 K), # ΔG ^ @ = "92 500 J · mol" ^ "- 1" -500 "K" × "181.7 J" · "K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" = "(92 500 - 90 850) J · mol "^" - 1 "=" 1650 J · mol "^" - 1 "#

Berekenen # K #

# ΔG ^ @ = "-" RTlnK #

#lnK = (- ΔG ^ @) / (RT) = ("-1650 J · mol" ^ "- 1") / (8.314 "J · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" × 500 "K") = "-0.397" #

#K = e ^ "- 0.397" = 0.672 #

Bereken evenwichtsconcentraties

Ten slotte kunnen we een ICE-tabel opstellen om de evenwichtsconcentraties te berekenen.

#color (white) (mmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# "I / mol·L" ^ "- 1": kleur (wit) (mm) 0.0923kleur (wit) (mmm) 0kleur (wit) (mmll) 0 #

# "C / Moll" ^ "- 1": kleur (wit) (mmm) "-" Xcolor (wit) (mmm) "+" Xcolor (wit) (mm) "+" x #

# "E / mol·L" ^ "- 1": kleur (wit) (m) 0.0923 -xcolor (wit) (mll) xcolor (wit) (mmll) x #

# "PCl" _5 _0 = "0.120 mol" / "1.30 L" = "0.0923 mol / L" #

#K_text (c) = ("PCl" _3 "Cl" _2) / ("PCl" _5) = x ^ 2 / (0.0923-x) = 0.672 #

Test op verwaarloosbaarheid:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. #X# is niet te verwaarlozen. We moeten een kwadratische vergelijking oplossen.

# x ^ 2 = 0.672 (0.0923-x) = 0.0620 - 0.672x #

# x ^ 2 + 0.672x - 0.0620 = 0 #

#x = 0.0820 #

Bereken de totale druk

# "Totale concentratie" = (0.0923 - x + x + x ") mol·L" ^ "- 1" = "(0.0923 + 0.0820) mol / L" = "0.1743 mol / L" #

#p = (nRT) / V = cRT = (0.1743 kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("mol·L" ^ "- 1"))) × "0.083 14 bar" · kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1"))) × 500 kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("K")))) = "7.25 bar" #