ROZKA
AD AB2=A+2B
STAT0001.doc
3
Do opróżnionego zbiornika o objętości 0,01 m wprowadzono 0,4 mola
gazowego związku AB2 a następnie zainicjowano rozkład tej substancji zachodzący
zgodnie z równaniem.
AB2(g) A(g) + 2 B(g)
Po ustaleniu się równowagi stwierdzono, że temperaturze 300 K ciśnienie w
zbiorniku wynosi 120 kPa. Przyjmując, że wszyskie substancje biorące udział w
ustalaniu się równowagi są gazami doskonałymi oblicz stałą równowagi KP.
RozwiÄ…zanie :
Jakie informacje można uzyskać z podanych wyżej danych? Porównajmy
początkowy stan układu ze stanem po ustaleniu się równowagi
AB2 A B
STAN WYJÅšCIOWY N0 - -
STAN RÓWNOWAGI N0-X X 2X
W tym zestawieniu X oznacza ilość moli substancji AB2 , które uległy
rozkładowi. A
atwo zauważyć, że w stanie równowagi całkowita ilość moli reagentów
wynosi
Ni = N0 + 2 X
"
Znając temperaturę oraz panujące w zbiorniku ciśnienie można ławo ją
obliczyć. Pamiętając, że zgodnie z założeniem wszyskie substancje biorące udział w
ustalaniu się równowagi są gazami doskonałymi, czyli, że słuszne jest równanie
stanu gazu doskonałego
PV 120 Å"103 Å" 0,01
Ni = = = 0,48112 mola
"
RT 8,314 Å" 300
Znając wyjściową ilość moli substratu AB2 oraz równowagową ilość moli
substratów i produktów rozkładu można obliczyć ile moli AB2 uległo rozkładowi
1
Ni - 04
,
"
X = = 0,04056 mola AB2
2
Wiadomo tym samym, a wynika to bezpośrednio ze stechiometrii rozkładu, ile
powstało moli gazowych produków A oraz B.
NA = X = 0,04056 mola
NB = 2 X = 0,08112 mola
Proste obliczenie prowadzi też do równowagowej ilości moli substratu
NAB2 = N0 - X = 0,4 - 0,04056 = 0,35944 mola
Ciśnieniowa stała równowagi interesującej nas reakcji zdefiniowana jest
wyrażeniem
PA Å"PB2
KP = Å"Po-2
PAB2
które równoważne jest równaniu
2
ëÅ‚ öÅ‚
NA Å"NB2 P / Po
KP = Å"
ìÅ‚ ÷Å‚
NAB2 íÅ‚ Å‚Å‚
Ni
"
umożliwiającemu bezpośrednie obliczenie stałej równowagi
2
0,04056 Å" 0,081122 ëÅ‚ (12 Å"105 ) / (1013 Å"105 )öÅ‚
, ,
ìÅ‚ ÷Å‚
KP = Å" = 450 Å"10-3
,
ìÅ‚ ÷Å‚
0,35944 0,48112
íÅ‚ Å‚Å‚
© W.Grzybkowski 2003
2