równowaga chemiczna

[Meggy22]

1
Reakcja 2NOCl = 2NO + \(\displaystyle{ Cl_{2}}\) przebiega pod ciśnieniem 1,0133·\(\displaystyle{ 10^{5}}\) Pa i w temp. 500 K. Obliczyć powinowactwo standardowe reakcji, jeżeli w stanie równowagi ciśnienie cząstkowe NOCl wynosi 0,648·\(\displaystyle{ 10^{5}}\) Pa. Na początku reakcji naczynie zawierało wyłącznie NOCl.
2.
Mieszaninę zawierającą jednakowe ilości jednakowe ilości CO, woda, dwutlenek węgla, wodór ogrzano do 1000 K. Stała równowagi reakcji CO + woda = dwutlenek węgla + wodór w temperaturze 1000 K wynosi 0,164. Obliczyć stężenia (ułamki molowe), jakie ustalą się w stanie równowagi.

umie może ktoś zrobić takie dwa zadania?

[stojekl]

1. Reakcja przebiega według równania: \(\displaystyle{ 2NOCl \rightarrow 2NO + Cl_2}\)
Układamy bilans:
\(\displaystyle{ \begin{tabular}{r|c|c|c|c}
związek & było & zmiana & jest & ulamek \\ \hline
NOCl & n & -2\gamma & n-2\gamma & $\frac{n-2\gamma}{n+\gamma}$ \\ \hline
NO & 0 & +2\gamma & 2\gamma & $\frac{2\gamma}{n+\gamma}$ \\ \hline
Cl_2 & 0 & +\gamma & \gamma & $\frac{\gamma}{n+\gamma}$ \\ \hline
\end{tabular}}\)

Z bilansu widać, że: \(\displaystyle{ x_{NO} = 2 x_{Cl_2}}\)
Korzystając z podanego w zadaniu ciśnienia cząstkowego \(\displaystyle{ NOCl}\) po reakcji możemy obliczyć jego ułamek molowy:
\(\displaystyle{ p_{NOCl}=P x_{NOCl}}\)
Dalej obliczamy ułamki molowe \(\displaystyle{ Cl_2}\), korzystając z tego co zauważyliśmy wcześniej w bilansie:
\(\displaystyle{ \sum_{i} x_i = x_{NOCl}+x_{Cl_2}+x_{NO} = x_{NOCl}+3x_{Cl_2}= 1}\)
Oraz ułamek molowy \(\displaystyle{ NO}\): \(\displaystyle{ x_{NO} = 2 x_{Cl_2}}\).

Teraz liczymy stałą równowagi:
\(\displaystyle{ K_p = \frac{p_{NO}^2 \cdot p_{Cl_2}}{p_{NOCl}^2}= \frac{x_{NO}^2 \cdot x_{Cl_2}}{x_{NOCl}^2} \cdot \frac{P}{P^o}}\)

2. Tutaj też należy ułożyć odpowiedni bilans, podstawić do wzoru na stałą i zapewne policzyć liczbę postępu reakcji w zależności od \(\displaystyle{ n}\), czyli \(\displaystyle{ \gamma (n)}\). Wyrażenia na ułamki molowe powinny być teraz skracalne przez \(\displaystyle{ n}\) po czym otrzymasz wynik.

[Meggy22]

a czy w tym drugim zadaniu p i \(\displaystyle{ p^{o}}\) beda mialy taka sama wartość czyli
\(\displaystyle{ 10^{5}}\) ? bo w stałej na K zostaje mi ułamek z cisnieniami i nie wiem czy moge go sobie skrócic bo wartości jako takich w zadaniu nie mam podanych

[stojekl]

Dobrze że moja odpowiedź została usunięta bo sam się pomyliłem. Nie potrzebujesz żadnego ciśnienia bo masz:
\(\displaystyle{ K_p= \frac{p'_{CO_2} \cdot p'_{H_2}}{ p'_{CO} \cdot p'_{H_2O}} =\frac{ \frac{n+\gamma}{4n} \frac{p}{p^o} \cdot \frac{n+\gamma}{4n} \frac{p}{p^o}}{ \frac{n-\gamma}{4n} \frac{p}{p^o} \cdot \frac{n-\gamma}{4n} \frac{p}{p^o}}}\)

gdzie \(\displaystyle{ p'_i = \frac{p_i}{p^o}}\) oznacza ciśnienie cząstkowe zredukowane. Wszystkie ciśnienia się skracają więc nie wpływają na wynik.

[Meggy22]

wychodzi mi równanie kwadratowe oraz delta ujemna.

ze wcześniejszego równania wychodzi mi tak: \(\displaystyle{ K_{p}}\) = \(\displaystyle{ \frac{(n+ \beta ) ^{2} }{ (n- \beta )^{2} }}\). a potem równanie kwadratowe ma postać. -0,836*\(\displaystyle{ n^{2}}\)-2,328*n* eta -0,836*\(\displaystyle{ n^{2}}\)=0. niestety nie widze gdzie jest blad

[stojekl]

Nie wiem jak wychodzi Ci ujemna delta skoro z:
\(\displaystyle{ K_p=\frac{(n+ \beta ) ^{2} }{ (n- \beta )^{2} }}\)
otrzymujesz:
\(\displaystyle{ \beta^2 (K_p -1) -\beta \cdot 2n(K_p+1) +n^2(K_p -1) =0}\)
czyli:
\(\displaystyle{ -0.836 \beta^2 - 2,328n \beta -0.836n^2 =0}\)
\(\displaystyle{ \Delta = (-2,328n)^2 - 4\cdot (-0.836)(-0.836n^2) = 5,420n^2 - 4\cdot 0,699n^2 >0}\)