Nekdo bi bil tako prijazen, da mi pomaga pri tej vaji: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

Obravnavana plinasta reverzibilna reakcija pri 1500K je:

# 2SO_3 (g) desnofarpooni2SO_2 (g) + O_2 (g) #

Tu je tudi to # SO_3 (g) in SO_2 (g) # se vnesejo pri konstantni prostornini 300 torr oziroma 150 torr. Ker je tlak plina sorazmeren s številom molov, ko sta njihov volumen in temperatura konstantna. Tako lahko rečemo, da je razmerje med številom moli # SO_3 (g) in SO_2 (g) # uveden #300:150=2:1#. Naj bodo to # 2x # mol in # x # mol

Sedaj napiši ICE tabela

#color (modra) (2SO_3 (g) "" "" desnafarpona "" 2SO_2 (g) "" + "" O_2 (g)) #

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

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

#barva (rdeča) (E) "" (1-alfa) 2x "" mol "" (1 + 2 alfa) x "mol" "" "" "" "alphax" mol "#

kje # alfa # predstavlja stopnjo disociacije pri 1500 K

Torej v ravnovesju skupno število molov sestavnih plinov v reakcijski zmesi je # (2-2 alfa + 1 + 2 alfa) x = (3 + alfa) x #

Podobno je tudi, da je v ravnotežju tlak reaktorske zmesi # 550 "torr" #.

Zdaj razmerje celotnega tlaka z začetnim tlakom # SO_2 (g) # mora biti enako razmerju med njihovim številom molov.

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

# => alfa + 3 = 11/3 #

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

Zdaj računam molski delež sestavnih plinov v ravnotežju

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

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

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

Če je P skupni tlak reakcijske zmesi pri ravnotežju. T delni tlaki sestavnih plinov

#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 #

Zdaj izračun #color (rdeča) (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 #

Toda glede na vrednost # P = 550 "torr" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

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

Zdaj izračun #barva (modra) (K_c) #

Poznamo razmerje

#barva (zelena) (K_p = K_c (RT) ^ (Deltan)) #

kje # Deltan = "skupno število molov proizvodnih plinov" - "skupno število molov reagentnih plinov" #

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

Torej # K_c = K_p / (RT) #

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

In # T = 1500K #

Vstavljanje teh vrednosti dobimo

#barva (modra) (K_c) = 1.61 / (0.082xx1500) = 1.31xx10 ^ -2 #

Tu je še en način za to. Vaša reakcija je bila:

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

Ker imate konstanten volumen in ker je tudi temperatura konstantna (ker nimate dveh temperatur), lahko pričakujete, da sprememba molov plina se nanaša predvsem na spremembo tlaka, kar pomeni

#P = P_1 + P_2 +… #, Daltonov zakon delnih pritiskov,

velja, in dani ravnovesni tlak je skupaj tlak vseh plinov v mešanici.

Izpolnjevanje tabele ICE vsebuje:

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

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

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

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

Ne pozabite, da bo sprememba pritiska vključevala stehiometrični koeficienti pred molekulo v uravnoteženi reakciji.

Ampak ker veste, da je bil ravnovesni pritisk # "550 torr" #, lahko uporabite Daltonov zakon parcialnih pritiskov:

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

#P = 450 + x = 550 #

#barva (zelena) (x = "100 torr") #

To vam daje vsak ravnotežni parcialni tlak kot:

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

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

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Upoštevajte, da če dobite negativni tlak, to pomeni, da ste mešali parcialne pritiske # "SO" _2 # in # "SO" _3 #. če ne dobiš pravega # K_P #lahko je tudi to, da stehiometrični koeficienti niso bili vključeni v # K_P # izraz.

The #color (modra) (K_P) # je potem:

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

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

#=# # "1225 tor"

Pretvori v # "atm" # z deljenjem s # "760 torr / atm" # dobiti #barva (modra) ("1.6118 atm") #.

Spomnimo se tega #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "plin") #. Ker se moli plina spreminjajo z 2 na 2 + 1 = 3, to rečemo #Deltan_ "gas" = 1 #. Zato:

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

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

čeprav se običajno poroča brez enot. Upam, da to pomaga!