Nogen ville være venlig nok til at hjælpe mig med denne øvelse: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

Den gasformige reversible reaktion under behandling ved 1500K er:

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

Her er det også givet # SO_3 (g) og SO_2 (g) # indføres med en konstant volumen på henholdsvis 300 torr og 150 torr. Da trykket af en gas er proportional med antallet af mol, når deres volumen og temperatur er konstante. Så vi kan sige, at forholdet mellem antal mol # SO_3 (g) og SO_2 (g) # introduceret er #300:150=2:1#. Lad disse være # 2x # mol og #x# mol

Skriv nu ICE tabel

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

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

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

#color (rød) (E) "" (1-alfa) 2x "" mol "" (1 + 2alfa) x "mol" "" "" "" alfax "mol"

hvor # Alfa # repræsenterer graden af dissociation ved 1500K

Så ved ligevægt Det totale antal mol af komponentgasser i reaktionsblandingen er # (2-2alpha + 1 + 2alpha + alfa) x = (3 + alfa) x #

Det er ligeledes givet, at tryk i reaktonblandingen ved ligevægt er # 550 "torr" #.

Nu forholdet mellem det samlede tryk og det indledende tryk på # SO_2 (g) # bør være lig med forholdet mellem deres respektive antal mol.

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

# => Alpha + 3 = 11/3 #

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

Nu beregning molfraktion af komponentgasser ved ligevægt

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

#chi_ (SO_2 (g)) = ((1 + 2alpha) 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 #

Hvis P er det samlede tryk af reaktionsblandingen ved ligevægt, delvise tryk af komponentgasser vil være

#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 #

Nu beregning af #COLOR (rød) (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 #

Men givet værdi af # P = 550 "torr" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

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

Nu beregning af #COLOR (blå) (K_c) #

Vi kender forholdet

#COLOR (grøn) (K_p = K_c (RT) ^ (Deltan)) #

hvor # Deltan = "totalt antal mol produktgasser" - "totalt antal mol reaktantgasser" #

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

Så # K_c = K_p / (RT) #

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

Og # T = 1500K #

Indsætte disse værdier får vi

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

Her er en anden måde at gøre det på. Din reaktion var:

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

Da du har et konstant volumen, og da temperaturen antages konstant også (da du ikke får to temperaturer), kan du forvente at Ændringen i mol af gas vedrører hovedsageligt ændringen i tryk, hvilket betyder det

#P = P_1 + P_2 +… #, Daltons lov om delvistryk,

gælder, og Det givne ligevægtstryk er i alt trykket af alle gasser i blandingen.

Udfyldning af en ICE-tabel giver:

(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" #

Husk, at ændringen i trykket vil omfatte støkiometriske koefficienter foran molekylet i den afbalancerede reaktion.

Men da du ved, at ligevægttrykket var # "550 torr" #, kan du bruge Daltons lov om delvis tryk:

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

#P = 450 + x = 550 #

#farve (grøn) (x = "100 torr") #

Det giver dig hvert ligevægts partialtryk som:

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

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

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Bemærk, at hvis du får et negativt tryk, betyder det, at du blandede det partielle pres af # "SO" _2 # og # "SO" _3 #. hvis du ikke får den rigtige # K_P #, det kan også skyldes, at dine støkiometriske koefficienter ikke blev indarbejdet i # K_P # ekspression.

Det #COLOR (blå) (K_P) # er så:

# K_P = (P_ (SO_2) ^ 2P_ (O_2)) / (P_ (S03) ^ 2) #

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

#=# # "1225 torr" #

Konvertere til # "Atm" # ved at dividere med # "760 torr / atm" # at få #color (blue) ("1.6118 atm") #.

Husk det # K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gas") #. Da gasens mol er ændret fra 2 til 2 + 1 = 3, siger vi det #Deltan_ "gas" = 1 #. Derfor:

#color (blå) (K_C) = ("1,61 atm") / ("0,082057" cdot "atm / mol" cdot "K") ("1500 K"))

# = 0,013095 = farve (blå) (1,31 xx10 ^ (- 2) "mol / L") #

selv om det har tendens til at blive rapporteret uden enheder. Håber det hjælper!