Valaki kedves lenne, hogy segítsen nekem ebben a gyakorlatban: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

Az 1500K-nál vizsgált gáznemű reverzibilis reakció:

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

Itt is ezt kapjuk # SO_3 (g) és SO_2 (g) # 300 torr és 150 torr konstans térfogatban vezetjük be. Mivel a gáz nyomása arányos a mólok számával, amikor térfogata és hőmérséklete állandó. Tehát azt mondhatjuk, hogy a mólok száma # SO_3 (g) és SO_2 (g) # bevezetett #300:150=2:1#. Legyenek ezek # # 2x mol és #x# mol

Most írd meg! ICE táblázat

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

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

#color (piros) (C) -2alphax "mol" "" "+ 2alphax" mol "" "" "" "alfa" mol "#

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

hol # Alfa # a disszociáció mértékét mutatja az 1500K-nál

Így egyensúlyban a reakcióelegyben a komponensgázok teljes mólszáma # (2-2alpha + 1 + 2-alfa + alfa) x = (3 + alfa) x #

Azt is figyelembe vesszük, hogy egyensúlyi állapotban a reaktorkeverék nyomása # 550 "torr" #.

Most a teljes nyomás és a kezdeti nyomás közötti aránya # SO_2 (g) # egyenlőnek kell lennie a megfelelő számú móljaik arányával.

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

# => Alfa + 3 = 11/3 #

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

Most kiszámítjuk mólfrakció a komponens gázok egyensúlyi állapotában

#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 #

Ha P a reakcióelegy teljes nyomása az egyensúlyi állapotban részleges nyomás komponens gázok

#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 #

Most a számítás #COLOR (piros) (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 #

De adott érték # P = 550 "torr" = 550/760 mm = 55/76 °.

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

Most a számítás #COLOR (kék) (K_c) #

Ismerjük a kapcsolatot

#COLOR (zöld) (K_p = K_c (RT) ^ (deltaN)) #

hol # Deltan = "a termékgázok teljes móljainak száma" - "a reaktáns gázok teljes móljainak száma" #

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

Így # K_c = K_p / (RT) #

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

És # T = 1500K #

Ezeket az értékeket beillesztjük

#COLOR (kék) (K_c) = 1,61 / (0.082xx1500) = 1.31xx10 ^ -2 #

Itt van egy másik módja annak. A reakció:

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

Mivel állandó térfogata van, és mivel a hőmérsékletet is állandónak tartjuk (mivel nem ad meg két hőmérsékletet), akkor számíthat arra, hogy a gáz mols változása főként a nyomásváltozással kapcsolatos, ami azt jelenti

#P = P_1 + P_2 +… #, Dalton részleges nyomásokról szóló törvénye,

vonatkozik, és az adott egyensúlyi nyomás a teljes a keverék összes gázának nyomása.

Az ICE táblázat kitöltése:

# "" "" "" 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" #

Ne feledje, hogy a nyomás változása magában foglalja a sztöchiometrikus együtthatók a molekula előtt a kiegyensúlyozott reakcióban.

De mivel tudod, hogy az egyensúlyi nyomás volt # "550 torr" #, használhatja a Dalton részleges nyomásait:

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

#P = 450 + x = 550 #

#color (zöld) (x = "100 torr") #

Ez minden egyensúlyi résznyomást megad:

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

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

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Ne feledje, hogy ha negatív nyomást kap, azt jelenti, hogy vegye fel a részleges nyomást # "SO" _2 # és # "SO" _3 #. ha nem kapod meg a jogot # # K_P, az is lehet, hogy a sztöchiometrikus együtthatókat nem vettük be a # # K_P kifejezés.

A #COLOR (kék) (K_P) # akkor az:

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

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

#=# # "1225 torr" #

Konvertálás # "Atm" # osztva # "760 torr / atm" # eljutni #color (kék) ("1.6118 atm") #.

Emlékezzünk erre #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gáz") #. Mivel a gázok mólja 2-ről 2 + 1-re változott, azt mondjuk #Deltan_ "gáz" = 1 #. Ebből adódóan:

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

# = 0.013095 = szín (kék) (1,31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

bár ez egység nélkül történik. Remélem segít!