מישהו יהיה אדיב מספיק כדי לעזור לי עם התרגיל הזה: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

התגובה הפיזית הגיאולוגית הנמדדת ב 1500K היא:

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

הנה זה נתון גם זה # SO_3 (g) ו- SO_2 (g) # הם הציגו בנפח קבוע של 300 טור ו 150 טור בהתאמה. מאחר שהלחץ של גז הוא יחסי למספר החפרפרות כאשר נפחן וטמפרטורתן קבועות. אז אנחנו יכולים לומר כי היחס בין מספר שומות של # SO_3 (g) ו- SO_2 (g) # הציג הוא #300:150=2:1#. תן אלה הם # 2x # mol ו #איקס# מול

עכשיו לכתוב את שולחן ICE

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

# "" "" "x" "x" "x"

# "#" (+) "#" "#"

# 1 "(1 + 2 אלפא)" "1" אלפא "2x" mol "(1 + 2alpha) x" mol "

איפה # אלפא # מייצג את מידת הדיסוציאציה ב 1500K

לכן בשיווי משקל המספר הכולל של שומות של גזי רכיבים בתערובת התגובה הוא # (2-2alpha + 1 + 2alpha + alpha) x = (3 + alpha) x #

זה גם נתון כי ב שיווי המשקל הלחץ של תערובת ריפוי הוא # 550 "torr" #.

עכשיו היחס של הלחץ הכולל עם הלחץ הראשוני של # SO_2 (ז) # צריך להיות שווה ביחס של מספר החפרפרות שלהם.

לכן # (550 "tor") / (150 "tor") = ((+ + אלפא) x / x #

# => אלפא + 3 = 11/3 #

# => אלפא = 11 / 3-3 = 2/3 #

עכשיו חישוב השומה חלק של גזי הרכיב בשיווי משקל

# (1) אלפים) (3 + אלפא) 2) / (3 + אלפא) x = = (1/2) 2) / (3 + 2/3) 11 #

(3 + 2/3) (= + 3) (= 1 + 4/3) / (3 + 2/3)

(3 + 3) (= 2) 3/3 (3 + 2/3) = 2/11 #

אם P הוא הלחץ הכולל של תערובת התגובה בשיווי משקל לחצים חלקיים של גזי רכיבים יהיה

#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 #

עכשיו חישוב #color (אדום) (K_p) #

(2) (2) (2) (2) (2) (2) (1) (2) ((2P) / 11) ^ 2 #

# => K_p = (49P) / 22 #

אבל נתון הערך של # P = 550 "טורי" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

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

עכשיו חישוב #color (כחול) (K_c) #

אנחנו מכירים את הקשר

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

איפה # Deltan = "המספר הכולל של שומות של גזים מוצרים" - "המספר הכולל של חפרפרות של גזים מגיבים" # #

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

לכן # K_c = K_p / (RT) #

כאן # R = 0.082LatmK ^ -1mol ^ -1 #

ו # T = 1500K #

הוספת ערכים אלה אנו מקבלים

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

הנה דרך אחרת לעשות את זה. התגובה שלך היתה:

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

מאז יש לך נפח קבוע, ומאז הטמפרטורה היא להניח קבוע גם (כמו שאתה לא נתון שתי טמפרטורות), אתה יכול לצפות כי השינוי ב מולס של גז מתייחס בעיקר לשינוי בלחץ, כלומר

#P = P_1 + P_2 +… #, חוק הלחצים החלקיים של דלתון,

חל, ו לחץ שיווי המשקל נתון הוא סך הכל לחץ של כל הגזים בתערובת.

מילוי טבלה ICE נותן:

("G") (g) # "" "" "g" # (g) # (g) rightleftharpoons 2 "SO"

# "" "טור" # "" "

# "C" "" "" "-" + "" + + "" # "" "

"#" "X" טורס # # # # # # # # # # # # #

זכור כי השינוי בלחץ יכלול את מקדמי סטויצ'יומטרי מול מולקולה בתגובה מאוזנת.

אבל מכיוון שאתה יודע כי הלחץ שיווי משקל היה # "550 torr" #, אתה יכול להשתמש בחוק של דלתון לחצים חלקיים:

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

#P = 450 + x = 550 #

#color (ירוק) (x = "100 torr") #

זה נותן לך כל שיווי משקל לחץ חלקי כמו:

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

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

#P_ (O_2) = "100 טור" #

שים לב שאם אתה מקבל לחץ שלילי, זה אומר שאתה מעורב בלחצים החלקיים של # "SO" _2 # ו # "SO" _3 #. אם אתה לא מקבל את הזכות # K_P #, זה יכול להיות גם בגלל שלך stoichiometric מקדמים לא שולבו לתוך # K_P # ביטוי.

ה #color (כחול) (K_P) # J

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

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

#=# # "1225 torr" #

להמיר ל # "atm" # על ידי חלוקת על ידי # "760 torr / atm" # להשיג #color (כחול) ("1.6118 atm") #.

נזכיר את זה #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "גז") #. מאז mols של גז השתנה מ 2 ל 2 + 1 = 3, אנחנו אומרים את זה #Deltan_ "גז" = 1 #. לכן:

# (") (" K1C) ("1.61 atm") / (("0.082057 L" cdot "atm / mol" cdot "K") ("1500 K"))

# = 0.013095 = צבע (כחול) (1.31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

אם כי הוא נוטה להיות מדווח ללא יחידות. מקווה שזה עוזר!