Mekkora a gázok össznyomása a lombikban?

Válasz:

Figyelem! Hosszú válasz. #p_text (tot) = "7.25 bar" #

Magyarázat:

Igen, szükséged van # ΔG ^ @ #, de 500 K, nem 298 K.

Kiszámítja # ΔG ^ @ # 500 K-nál

A 298 K. táblázatban megadott értékekből kiszámítható.

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

# Δ_text (f) H ^ @ "/ kJ · mol" ^ "- 1": szín (fehér) (l) "- 398,9" szín (fehér) (m) "- 306,4" szín (fehér) (mm) 0 #

#S ^ @ "/ J · K" ^ "- 1" "mól" ^ "- 1": színes (fehér) (ml) 353color (fehér) (mm) 311.7color (fehér) (MLL) 223 #

# Δ_text (r) H ^ @ = sumΔ_text (f) H ^ @ ("termékek") - sumΔ_text (f) H ^ @ ("reagensek") = "(-306,4 + 398,9) kJ / mol" = "92,5 kJ / mol "#

# Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("termékek") - sumS ^ @ ("reagensek") = (311,7 + 223 - 353) szín (fehér) (l) "kJ / mol" = "181,7 kJ / mol "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TΔS ^ @ #

227 ° C-on (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 "#

Kiszámítja # K #

# ΔG ^ @ = "-" RTlnK #

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

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

Számítsuk ki az egyensúlyi koncentrációkat

Végül egy ICE táblát állíthatunk be az egyensúlyi koncentrációk kiszámításához.

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

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

# "C / moll" ^ "- 1": színes (fehér) (mmm) "-" Xcolor (fehér) (mmm) "+" Xcolor (fehér) (mm) "+" x #

# "E / mol·L" ^ "- 1": szín (fehér) (m) 0,0923 -szín (fehér) (mll) xcolor (fehér) (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) = 0.672 #

Elhanyagolhatósági teszt:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. #x# nem elhanyagolható. Meg kell oldanunk egy kvadratikus egyenletet.

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

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

#x = 0,0820 #

Számítsa ki a teljes nyomást

# "Összkoncentráció" = (0,0923 - x + x + x ") moliml" ^ "- 1" = "(0,0923 + 0,0820) mol / L" = "0,1743 mol / l" #

#p = (nRT) / V = cRT = (0,1743 szín (piros) (törlés (szín (fekete) ("mol·L" ^ "- 1"))) × "0,083 14 bar" · szín (piros) (törlés (szín (fekete) ("L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1"))) × 500 szín (piros) (törlés (szín (fekete) ("K")))) = "7,25 bar" #