Někdo by byl tak laskav, aby mi pomohl s tímto cvičením: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

Uvažovaná plynná reverzibilní reakce při 1500 K je: t

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

Zde je to také uvedeno # SO_3 (g) a SO_2 (g) # jsou zavedeny při konstantním objemu 300 torr a 150 torr. Vzhledem k tomu, že tlak plynu je úměrný počtu mol, pokud je jejich objem a teplota konstantní. Můžeme tedy říci, že poměr počtu krtků # SO_3 (g) a SO_2 (g) # zavedena #300:150=2:1#. Nechte je # 2x # mol a #X# mol

Nyní napište Tabulka ICE

#color (modrá) (2SO_3 (g) "" "" "pravoúhlé šipky" "2SO_2 (g)" "+" "O_2 (g)) #

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

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

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

kde # alpha # představuje stupeň disociace při 1500 K

Tak v rovnováze celkový počet molu komponentních plynů v reakční směsi je # (2-2alfa + 1 + 2alfa + alfa) x = (3 + alfa) x #

Je také uvedeno, že při rovnováze je tlak reakční směsi # 550 "torr" #.

Nyní poměr celkového tlaku s počátečním tlakem # SO_2 (g) # by se měl rovnat poměru jejich příslušného počtu krtků.

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

# => alfa + 3 = 11/3 #

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

Nyní spočítám molární zlomek komponentních plynů v rovnováze

#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)) = (alfax) / ((3 + alfa) x) = (2/3) / ((3 + 2/3)) = 2/11 #

Jestliže P je celkový tlak reakční směsi v rovnováze částečné tlaky plynných složek bude

#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 #

Nyní výpočet #color (červená) (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 #

Ale daná hodnota # P = 550 "torr" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

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

Nyní výpočet #color (blue) (K_c) #

Známe vztah

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

kde # Deltan = "celkový počet molů produktových plynů" - "celkový počet molů reaktivních plynů" # #

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

Tak # K_c = K_p / (RT) #

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

A # T = 1500K #

Vkládáme tyto hodnoty

#color (blue) (K_c) = 1.61 / (0.082xx1500) = 1.31xx10 ^ -2 #

Tady je další způsob, jak to udělat. Vaše reakce byla:

# 2 "SO" _3 (g) pravý sloupec 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g) #

Vzhledem k tomu, že máte konstantní objem, a protože se předpokládá, že teplota bude také konstantní (protože nemáte dvě teploty), můžete očekávat, že změna plynu se týká především změny tlaku, znamenající, že

#P = P_1 + P_2 +… #, Daltonův zákon částečných tlaků,

platí, a daný rovnovážný tlak je celkový tlak všech plynů ve směsi.

Vyplnění tabulky ICE udává:

# "" "" "" 2 "SO" _3 (g) pravý sloupec 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" #

Nezapomeňte, že změna tlaku bude zahrnovat stechiometrických koeficientů před molekulou ve vyvážené reakci.

Ale protože víte, že byl rovnovážný tlak # "550 torr" #, můžete použít Daltonův zákon parciálních tlaků:

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

#P = 450 + x = 550 #

#color (zelená) (x = "100 torr") #

To vám dává každý rovnovážný parciální tlak jako:

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

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

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Všimněte si, že pokud dostanete podtlak, znamená to, že jste smíchali částečné tlaky # "SO" _2 # a # "SO" _3 #. pokud nedostanete právo # K_P #může to být také proto, že vaše stechiometrické koeficienty nebyly začleněny do # K_P # výraz.

#color (blue) (K_P) # je pak:

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

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

#=# # "1225 torr" #

Převést na #"bankomat"# dělením # "760 torr / atm" # dostat #color (blue) ("1.6118 atm") #.

Odvolej to #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gas") #. Vzhledem k tomu, že moly plynu se změnily z 2 na 2 + 1 = 3, říkáme to #Deltan_ "gas" = 1 #. Proto:

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

# = 0.013095 = barva (modrá) (1.31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

ačkoli to inklinuje být hlášen bez jednotek. Doufám, že to pomůže!