Quina és la pressió total dels gasos en el matràs en aquest punt?

Quina és la pressió total dels gasos en el matràs en aquest punt?
Anonim

Resposta:

Atenció! Resposta llarga. #p_text (tot) = "7,25 bar" #

Explicació:

Sí, necessiteu # ΔG ^ @ #, però a 500 K, no a 298 K.

Calcular # ΔG ^ @ # a 500 K

Es pot calcular a partir dels valors tabulats a 298 K.

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

# Δ_text (f) H ^ @ "/ kJ · mol" ^ "- 1": color (blanc) (l) "- 398.9" color (blanc) (m) "- 306.4" color (blanc) (mm) 0 #

#S ^ @ "/ J · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1": color (blanc) (ml) 353color (blanc) (mm) 311.7color (blanc) (mll) 223 #

# Δ_text (r) H ^ @ = sumΔ_text (f) H ^ @ ("productes") - sumΔ_text (f) H ^ @ ("reactius") = "(-306.4 + 398.9) kJ / mol" = "92,5 kJ / mol "#

# Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("productes") - sums ^ @ ("reactius") = (311.7 + 223 - 353) color (blanc) (l) "kJ / mol" = "181,7 kJ / mol "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TΔS ^ @ #

A 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 "#

Calcular # K #

# ΔG ^ @ = "-" RTlnK #

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

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

Calcula les concentracions d’equilibri

Finalment, podem configurar una taula ICE per calcular les concentracions d’equilibri.

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

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

# "C / mol·L" ^ "- 1": color (blanc) (mmm) "-" xcolor (blanc) (mmm) xcolor (blanc) (mm) "+" x #

# "E / mol·L" ^ "- 1": color (blanc) (m) 0,0923 -xcolor (blanc) (mll) xcolor (blanc) (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) = 0,667 #

Prova de negligibilitat:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. # x # no és insignificant. Hem de resoldre una equació quadràtica.

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

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

#x = 0.0820 #

Calculeu la pressió total

# "Concentració total" = (0,0923 - x + x + x ") mol·L" ^ "- 1" = "(0,0923 + 0,0820) mol / L" = "0,173 mol / L" #

#p = (nRT) / V = cRT = (color 0.1743 (vermell) (cancel·la (color (negre) ("mol·L" ^ "- 1")) × "0,083 14 bar" · color (vermell) (cancel·la (color (negre) ("L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1")) × 500 color (vermell) (cancel·la (color (negre) ("K"))) = = "7,25 bar" #