Iemand zou zo vriendelijk zijn om me te helpen met deze oefening: 2 "ZO" _3 (g) -> 2 "ZO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

De gasvormige omkeerbare reactie die bij 1500K wordt overwogen, is:

# 2SO_3 (g) rightleftharpoons2SO_2 (g) + O_2 (g) #

Hier is ook aan gegeven # SO_3 (g) en SO_2 (g) # worden geïntroduceerd bij een constant volume van respectievelijk 300 torr en 150 torr. Omdat de druk van een gas evenredig is met het aantal mol wanneer hun volume en temperatuur constant zijn. Dus we kunnen zeggen dat de verhouding van het aantal mollen van # SO_3 (g) en SO_2 (g) # geïntroduceerd is #300:150=2:1#. Laat deze zijn # 2x # mol en #X# mol

Schrijf nu het ICE-tabel

#color (blauw) (2SO_3 (g) "" "" rightleftharpoons "" 2SO_2 (g) "" + "" O_2 (g)) #

#color (rood) (I) "" 2x "" mol "" "" "" "" "" x "mol" "" "" "" "" 0 "mol" #

#color (rood) (C) -2alphax "" mol "" "" + 2alphax "mol" "" "" "" alphax "mol" #

#color (rood) (E) "" (1-alpha) 2x "" mol "" (1 + 2alpha) x "mol" "" "" "" alphax "mol" #

waar # Alpha # staat voor de mate van dissociatie bij 1500K

Zo bij evenwicht totaal aantal mol van componentgassen in het reactiemengsel is # (2-2alpha + 1 + 2alpha + a) = x (3 + a) x #

Er wordt ook gegeven dat bij evenwicht de druk van het reactonmengsel is # 550 "Torr" #.

Nu verhouding van de totale druk met de begindruk van # SO_2 (g) # moet gelijk zijn aan de verhouding van hun respectieve aantal moedervlekken.

Zo # (550 "tor") / (150 "tor") = ((3 + a) x) / x #

# => A + 3 = 11/3 #

# => A = 11 / 3-3 = 2/3 #

Nu berekenend molfractie van de componentgassen bij evenwicht

#chi_ (SO_3 (g)) = ((1-a) 2x) / ((3 + a) x) = ((1-2 / 3) 2) / ((3 + 2/3)) = 2 / 11 #

#chi_ (SO_2 (g)) = ((1 + 2alpha) x) / ((3 + a) x) = (1 + 4/3) / ((3 + 2/3)) = 7/11 #

#chi_ (O_2 (g)) = (Alphax) / ((3 + a) x) = (2/3) / ((3 + 2/3)) = 2/11 #

Als P de totale druk van het reactiemengsel bij evenwicht is, dan is de partiële druk van componentgassen zal zijn

#p_ (SO_3 (g)) = chi_ (SO_3 (g)) XXP = (2P) / 11 #

#p_ (SO_2 (g)) = chi_ (SO_2 (g)) XXP = (7P) / 11 #

#p_ (O_2 (g)) = chi_ (O_2 (g)) XXP = (2P) / 11 #

Nu berekening van #color (rood) (K_p) #

# K_p = (p_ (SO_2 (g)) ^ 2xxp_ (O_2 (g))) / (p_ (SO_3 (g)) ^ 2) = (((7P) / 11) ^ 2xx (2P) / 11) / ((2P) / 11) ^ 2 #

# => K_p = (49P) / 22 #

Maar gegeven waarde van # P = 550 "torr" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

Zo # => K_p = (49xx55) / (22xx76) ~~ 1.61atm #

Nu berekening van #color (blauw) (K_c) #

We kennen de relatie

#color (groen) (K_p = K_c (RT) ^ (Deltan)) #

waar # Deltan = "totaal aantal mol productgassen" - "totaal aantal mol reactantgassen" #

# => Deltan = (2 + 1) = -2 1 #

Zo # K_c = K_p / (RT) #

Hier # R = 0.082LatmK -1mol ^ ^ -1 #

En # T = 1500K #

Het invoegen van deze waarden krijgen we

#color (blauw) (K_c) = 1,61 / (0.082xx1500) = 1.31xx10 ^ -2 #

Hier is een andere manier om het te doen. Uw reactie was:

# 2 "SO" _3 (g) rightleftharpoons 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g) #

Omdat je een constant volume hebt, en omdat de temperatuur ook constant wordt aangenomen (omdat je geen twee temperaturen krijgt), kun je verwachten dat de verandering in gasmoleculen heeft voornamelijk te maken met de verandering in druk, inhoudende dat

#P = P_1 + P_2 +… #, Dalton's Law of Partial Pressures,

is van toepassing, en de gegeven evenwichtsdruk is de totaal druk van alle gassen in het mengsel.

Het invullen van een ICE-tabel geeft:

# "" "" "" 2 "SO" _3 (g) rightleftharpoons 2 "SO" _2 (g) "" + "" "O" _2 (g) #

# "I" "" "" "300 torr" "" "" "150 torr" "" "" "" "" "0 torr" #

# "C" "" "" "-2x torr" "" "" "+ 2x torr" "" "" "" "+ x torr" #

# "E" "" "" "300-2x torr" "" "150 + 2x torr" "" "" "x torr" #

Vergeet niet dat de drukverandering ook de stoichiometrische coëfficiënten voor het molecuul in de uitgebalanceerde reactie.

Maar omdat je weet dat de evenwichtsdruk was # "550 torr" #, je kunt Dalton's wet van partiële druk gebruiken:

#P = (300 - 2x) + (150 + 2x) + x = 550 #

# P = 450 + x = 550 #

#color (groen) (x = "100 torr") #

Dat geeft je elke evenwichtige partiële druk als:

#P_ (SO_3) = 300 - 2 (100) = "100 torr" #

#P_ (SO_2) = 150 + 2 (100) = "350 torr" #

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Merk op dat als u een negatieve druk krijgt, dit betekent dat u de partiële druk van gemengd hebt # "SO" _2 # en # "SO" _3 #. als je het goede niet krijgt # K_P #, het kan ook zijn omdat uw stoechiometrische coëfficiënten niet zijn opgenomen in de # K_P # uitdrukking.

De #color (blauw) (K_P) # is dan:

#K_P = (P_ (SO_2) ^ 2P_ (O_2)) / (P_ (SO_3) ^ 2) #

# = (("350 torr") ^ 2 ("100 torr")) / (("100 torr") ^ 2) #

#=# # "1225 torr" #

Omzetten naar #"Geldautomaat"# door te delen door # "760 torr / atm" # te krijgen #color (blauw) ("1.6118 atm") #.

Herhaal dat #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gas") #. Omdat de hoeveelheid gas veranderde van 2 naar 2 + 1 = 3, zeggen we dat #Deltan_ "gas" = 1 #. daarom:

#color (blauw) (K_C) = ("1.61 atm") / (("0.082057 L" cdot "atm / mol" cdot "K") ("1500 K")) #

# = 0.013095 = kleur (blauw) (1.31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

hoewel het meestal zonder eenheden wordt gerapporteerd. Ik hoop dat het helpt!