równowaga chemiczna

[demosteneska]

Witam,
poproszę o pomoc z tym zadaniem.

W powietrzu pod wpływem wyładowań elektrycznych zachodzi reakcja: \(\displaystyle{ N_{2} _{g} + O_{2} _{g} = 2 NO_{g}}\) Stała równowagi tej reakcji wynosi 0,1. Oblicz zawartość NO w powstałej mieszaninie w procentach objętościowych, zakładając, ze zawartość tlenu w powietrzu wynosi \(\displaystyle{ 21\%}\), a azotu \(\displaystyle{ 78 \%}\).

Odp. \(\displaystyle{ 10,7 \%}\)

Walczyłam z latexem dłuższą chwilę, jednak takie bzdury wychodziły, że nie było sensu tego wklejać, dlatego niestety nie dam rady wrzucić mojego toku rozwiązywania. Bądź co bądź jest błędny, więc chyba nikomu nie pomoże.

[pesel]

Reakcja zachodzi bez zmiany objętości więc nie ważne czy ta stała to stała ciśnieniowa czy stężeniowa.

\(\displaystyle{ K= \frac{[NO]^{2}}{[O_{2}][N_{2}]}= \frac{n_{NO}^{2}}{n_{O_{2}}n_{N_{2}}}}\)

Początkowo mamy:

\(\displaystyle{ n_{O_{2}}^{o}=0.21 \cdot N}\)

\(\displaystyle{ n_{N_{2}}^{o}=0.78 \cdot N}\)

W stanie równowagi:

\(\displaystyle{ n_{O_{2}}=0.21 \cdot N-X \cdot N}\)

\(\displaystyle{ n_{N_{2}}=0.78 \cdot N - X \cdot N}\)

\(\displaystyle{ n_{NO}=2 \cdot X \cdot N}\)

Wstawiamy do wyrażenia na stałą, skracamy, przenosimy, grupujemy i Bóg wie co jeszcze i dostajemy równanie kwadratowe:

\(\displaystyle{ 39 \cdot X^{2}+0.99 \cdot X -0.1638=0}\)

Jak mamy zacięcie to rozwiązujemy normalnie a jak nie to:



Ujemny pierwiastek odrzucamy a ten dodatni to:

\(\displaystyle{ X=0.05335}\)

Toteż:

\(\displaystyle{ n_{NO}=2 \cdot 0.05335 \cdot N=0.1067 \cdot N}\)

\(\displaystyle{ \%= \frac{0.1067 \cdot N}{N} \cdot 100 \%=10.67 \%}\)

[demosteneska]

Dziękuję.
Ja to robiłam całkiem na około, niepotrzebnie i oczywiście ze złym skutkiem...

Czy mogę prosić jeszcze o to?

W stanie równowagi reakcji: \(\displaystyle{ COCl _{2} _{g} \Leftrightarrow CO _{g} + Cl _{2} _{g}}\) stężenia składników wynoszą \(\displaystyle{ [COCl _{2}]=0,5 M \ [CO]=0,4M\ [Cl _{2}]=0,25M}\). Oblicz stężenia składników układu po przesunięciu równowagi na skutek 3-krotnego zwiększenia stężenia chloru.

Nie rozumiem za bardzo mechanizmu tej reakcji. Najpierw chciałam stężenie równowagowe \(\displaystyle{ Cl _{2}}\) zwiększyć 3 razy, ale wynik wychodził błędny, więc domyśliłam się że nie tędy droga. Znowu jeśli zwiększymy stężenie początkowe 3 razy, to czy reakcja nie będzie biegła w kierunku przeciwnym? Nie za bardzo wiem jak się do tego zabrać.

[pesel]

\(\displaystyle{ K= \frac{[CO][Cl_{2}]}{[COCl_{2}]}= \frac{0.4 \cdot 0.25}{0.5} =0.2}\)

Teraz mamy wzrost stężenia chloru. Reakcja cofnie się czyli stężenie chloru i tlenku węgla zmniejszy się o X a fosgenu wzrośnie o X

\(\displaystyle{ K= \frac{[CO][Cl_{2}]}{[COCl_{2}]}= \frac{(0.4-X) \cdot (0.75-X)}{0.5+X} =0.2}\)

Równanie kwadratowe. Bierzemy fizyczny pierwiastek i mamy.

[demosteneska]

Dziękuję.
Niestety z tymi dwoma też nie daję rady:

1. Reakcja między ozonem i tlenkiem azotu w zanieczyszczonym powietrzu zachodzi wg równania: \(\displaystyle{ O _{3} + NO = O _{2} +NO _{2}}\). Jej szybkość jest określona wzorem: \(\displaystyle{ v=k*c _{O _{3} } *c _{NO _{2} }}\) stężenia substratów wynoszą: ozonu =\(\displaystyle{ 2,04*10 ^{-5} M}\) , tlenku azotu = \(\displaystyle{ 5*10 ^{-5}, \ k=3*10 ^{6} Ms}\) Jak obliczyć: liczbę moli \(\displaystyle{ NO _{2}}\) powstających w ciągu godziny w \(\displaystyle{ 1dm ^{3}}\) powietrza, zakładając że stężenia substratow tej reakcji pozostają stałe.

Odp. 10,8mola

chciałam podstawić, do tego wzoru: \(\displaystyle{ ln \frac{C _{0} }{C} = kt}\) i dalej liczyć, ale nie wychodzi.


2. Dla reakcji \(\displaystyle{ 2SO _{2} + O _{2} \Leftrightarrow 2SO _{3}}\) w pewnej temperaturze stężenia równowagowe składników wynosiły \(\displaystyle{ [2SO _{2}]= 1M, [ O _{2}]= 2M, [SO _{3}]= 2M}\). Następnie w tych samych warunkach objętości i temperatury dodano do układu tyle \(\displaystyle{ SO _{2}}\), że jego stężenie równowagowe wynosiło 2M. Oblicz stężenie powstałego \(\displaystyle{ SO _{3}}\).

Odp. \(\displaystyle{ [SO _{3}]= 3,3M}\)

Wyliczam stałą równowagi i dalej stoję w miejscu, bo nie za bardzo wiem, jak to ugryźć nie mając stężeń początkowych \(\displaystyle{ SO _{2} \ i \ O _{2}}\)

[pesel]

Nie podpinaj tylko załóż nowy temat. I jak możesz to jeden post jedno zadanie. Łatwiej mi wtedy odpowiadać.

[demosteneska]

Aha, ok

[pesel]

1.

Wzór, z którego chciałaś skorzystać dotyczy reakcji pierwszego rzędu. A ta jest drugiego.

Poza tym czy aby na pewno ten tlenek azotu jest w równaniu na szybkość reakcji?

2.

\(\displaystyle{ [2SO_{2}]=1M}\) (???)

[stojekl]

Zadanie z ozonem:
Skoro stężenia substratów się nie zmieniają, to nie zmienia się szybkość reakcji, więc możesz ją spokojnie policzyć. Szybkość reakcji mówi Ci ile moli produktu powstaje w \(\displaystyle{ 1dm^3}\) mieszaniny w czasie jednej sekundy. Mnożysz otrzymaną szybkość przez 3600s i masz wynik.

Zadanie z tlenkami siarki:
Stała policzona z warunków początkowych wynosi \(\displaystyle{ K=\frac{2}{m}}\). Dalej uzupełniono ten zbiornik tak \(\displaystyle{ SO_2}\), że otrzymano jego stężenie równowagowe 2m. Zgodnie z regułą Le Chateliera i Brauna stan równowagi przesunie się w stronę produktów, zużywając substraty. Jeżeli zostanie zużyte x tlenu to jednocześnie powstanie 2x tlenku siarki (VI). Wobec tego mamy:
\(\displaystyle{ K=\frac{(2m+2x)^2}{(2m)^2 (2m-x)}}\)
Stałą już znamy więc znajdujemy x, i obliczamy \(\displaystyle{ [SO_3] =2m+2x}\).