¿Cuál es la presión total de los gases en el matraz en este punto?

¿Cuál es la presión total de los gases en el matraz en este punto?
Anonim

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¡Advertencia! Respuesta larga. #p_text (tot) = "7.25 bar" #

Explicación:

Si tu necesitas # ΔG ^ @ #, pero a 500 K, no 298 K.

Calcular # ΔG ^ @ # a 500 K

Se puede calcular a partir de los valores tabulados a 298 K.

#color (blanco) (mmmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# Δ_text (f) H ^ @ "/ kJ · mol" ^ "- 1": color (blanco) (l) "- 398.9" color (blanco) (m) "- 306.4" color (blanco) (mm) 0 #

#S ^ @ "/ J · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1": color (blanco) (ml) 353color (blanco) (mm) 311.7color (blanco) (mll) 223 #

# Δ_text (r) H ^ @ = sumΔ_text (f) H ^ @ ("productos") - sumΔ_text (f) H ^ @ ("reactantes") = "(-306.4 + 398.9) kJ / mol" = "92.5 kJ / mol "#

# Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("productos") - sumS ^ @ ("reactantes") = (311.7 + 223 - 353) color (blanco) (l) "kJ / mol" = "181.7 kJ / mol "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TΔS ^ @ #

A 227 ° C (500 K), # ΔG ^ @ = "92 500 J · mol" ^ "- 1" -500 "K" × "181.7 J" · "K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" = "(92 500 - 90 850) J · mol "^" - 1 "=" 1650 J · mol "^" - 1 "#

Calcular # K #

# ΔG ^ @ = "-" RTlnK #

#lnK = (- ΔG ^ @) / (RT) = ("-1650 J · mol" ^ "- 1") / (8.314 "J · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1" × 500 "K") = "-0.397" #

#K = e ^ "- 0.397" = 0.672 #

Calcular concentraciones de equilibrio

Finalmente, podemos configurar una tabla ICE para calcular las concentraciones de equilibrio.

#color (blanco) (mmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# "I / mol·L" ^ "- 1": color (blanco) (mm) 0.0923color (blanco) (mmm) 0color (blanco) (mmll) 0 #

# "C / mol·L" ^ "- 1": color (blanco) (mmm) "-" xcolor (blanco) (mmm) "+" xcolor (blanco) (mm) "+" x #

# "E / mol·L" ^ "- 1": color (blanco) (m) 0.0923 -xcolor (blanco) (mll) xcolor (blanco) (mmll) x #

# "PCl" _5 _0 = "0.120 mol" / "1.30 L" = "0.0923 mol / L" #

#K_text (c) = ("PCl" _3 "Cl" _2) / ("PCl" _5) = x ^ 2 / (0.0923-x) = 0.672 #

Prueba de negligencia:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. #X# no es despreciable Debemos resolver una ecuación cuadrática.

# x ^ 2 = 0.672 (0.0923-x) = 0.0620 - 0.672x #

# x ^ 2 + 0.672x - 0.0620 = 0 #

#x = 0.0820 #

Calcular la presión total

# "Concentración total" = (0.0923 - x + x + x ") mol·L" ^ "- 1" = "(0.0923 + 0.0820) mol / L" = "0.1743 mol / L" #

#p = (nRT) / V = cRT = (0.1743 color (rojo) (cancelar (color (negro) ("mol·L" ^ "- 1"))) × "0.083 14 bar" · color (rojo) (cancelar (color (negro) ("L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1"))) × 500 color (rojo) (cancelar (color (negro) ("K")))) = "7.25 bar" #