Algú podria ajudar-me amb aquest exercici: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

La reacció reversible gasosa considerada a 1500K és:

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

Aquí també es dóna això # SO_3 (g) i SO_2 (g) # s’introdueixen a un volum constant de 300 torr i 150 torr, respectivament. Atès que la pressió d'un gas és proporcional al nombre de moles quan el seu volum i temperatura són constants. Així, podem dir que la proporció de nombre de mols de # SO_3 (g) i SO_2 (g) # introduït és #300:150=2:1#. Que siguin # 2x # mol i # x # mol

Ara escriviu el document Taula ICE

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

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

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

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

on # alfa # representa el grau de dissociació a 1500K

Tan en equilibri El nombre total de mols de gasos components a la barreja de reacció és # (2-2alpha + 1 + 2alpha + alpha) x = (3 + alpha) x #

També es dóna que, en equilibri, la pressió de la barreja de reactor és # 550 "torr" #.

Ara la proporció de la pressió total amb la pressió inicial de # SO_2 (g) # ha de ser igual a la proporció del seu nombre respectiu de lunars.

Tan # (550 "tor") / (150 "tor") = ((3 + alfa) x) / x #

# => alpha + 3 = 11/3 #

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

Ara calculant fracció molar dels gasos components a l’equilibri

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

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

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

Si P sigui la pressió total de la barreja de reacció a l’equilibri la pressions parcials dels components dels gasos

#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 #

Ara el càlcul de #color (vermell) (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 #

Però el valor donat de # P = 550 "torr" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

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

Ara el càlcul de #color (blau) (K_c) #

Sabem la relació

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

on # Deltan = "nombre total de moles de gasos del producte" - "nombre total de mols de gasos reactius" #

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

Tan # K_c = K_p / (RT) #

Aquí # R = 0.082LatmK ^ -1mol ^ -1 #

I # T = 1500K #

Introduïm aquests valors

#color (blau) (K_c) = 1,61 / (0,082xx1500) = 1,31xx10 ^ -2 #

Aquí teniu una altra manera de fer-ho. La vostra reacció va ser:

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

Com que teniu un volum constant, i com que la temperatura s’assumeix també constant (ja que no se us donen dues temperatures), podeu esperar que el canvi de moles de gas es relaciona principalment amb el canvi de pressió, és a dir, això

#P = P_1 + P_2 +… #, La Llei de pressions parcials de Dalton,

s'aplica i la pressió d’equilibri donada és la total pressió de tots els gasos de la barreja.

L’emplenament d’una taula de l’ICE dóna:

# "" "" "" 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 "#"

Recordeu que el canvi de pressió inclourà el coeficients estequiomètrics davant de la molècula en la reacció equilibrada.

Però com que sabeu que la pressió d’equilibri era # "550 torr" #, podeu utilitzar la llei de Dalton de les pressions parcials:

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

#P = 450 + x = 550 #

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

Això us dóna cada pressió parcial d'equilibri com:

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

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

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Tingueu en compte que si obteniu una pressió negativa, significa que heu barrejat les pressions parcials de # "SO" _2 # i # "SO" _3 #. si no tens dret # K_P #, també pot ser perquè els vostres coeficients estequiomètrics no s’han incorporat a la # K_P # expressió.

El #color (blau) (K_P) # és llavors:

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

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

#=# # "1225 torr" #

Convertir a # "atm" # dividint per # "760 torr / atm" # aconseguir #color (blau) ("1.6118 atm") #.

Recordeu-ho #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gas") #. Com que els mols de gas van canviar de 2 a 2 + 1 = 3, es diu això #Deltan_ "gas" = 1 #. Per tant:

#color (blau) (K_C) = ("1,61 atm") / (("0.082057 L" cdot "atm / mol" cdot "K") ("1500 K")) # #

# = 0,013095 = color (blau) (1,31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

tot i que sol ser reportat sense unitats. Espero que t'ajudi!