Alguien tendría la amabilidad de ayudarme con este ejercicio: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

La reacción reversible gaseosa bajo consideración a 1500K es:

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

Aquí también se da que # SO_3 (g) y SO_2 (g) # Se introducen a un volumen constante de 300 torr y 150 torr respectivamente. Dado que la presión de un gas es proporcional al número de moles cuando su volumen y temperatura son constantes. Así que podemos decir que la proporción de número de moles de # SO_3 (g) y SO_2 (g) # introducido es #300:150=2:1#. Dejar que estos son # 2x # mol y #X# mol

Ahora escribe el Mesa de hielo

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

#color (rojo) (I) "" 2x "" mol "" "" "" "" x "mol" "" "" "" "" 0 "mol" #

#color (rojo) (C) -2alphax "" mol "" "" + 2alphax "mol" "" "" "alphax" mol "#

#color (rojo) (E) "" (1-alpha) 2x "" mol "" (1 + 2alpha) x "mol" "" "" "alphax" mol "#

dónde #alfa# Representa el grado de disociación a 1500K.

Asi que en equilibrio El número total de moles de gases componentes en la mezcla de reacción es # (2-2alpha + 1 + 2alpha + alpha) x = (3 + alpha) x #

También se da que en el equilibrio la presión de la mezcla de reacción es # 550 "torr" #.

Ahora la relación de la presión total con la presión inicial de # SO_2 (g) # debe ser igual a la proporción de su respectivo número de moles.

Asi que # (550 "tor") / (150 "tor") = ((3 + alpha) x) / x #

# => alfa + 3 = 11/3 #

# => alfa = 11 / 3-3 = 2/3 #

Ahora calculando fracción molar de los gases componentes en equilibrio

#chi_ (SO_3 (g)) = ((1-alpha) 2x) / ((3 + alpha) x) = ((1-2 / 3) 2) / ((3 + 2/3)) = 2 / 11 #

#chi_ (SO_2 (g)) = ((1 + 2alpha) x) / ((3 + alpha) x) = (1 + 4/3) / ((3 + 2/3)) = 7/11 #

#chi_ (O_2 (g)) = (alphax) / ((3 + alpha) x) = (2/3) / ((3 + 2/3)) = 2/11 #

Si P es la presión total de la mezcla de reacción en equilibrio, la presiones parciales de los gases componentes será

#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 #

Ahora calculo de #color (rojo) (K_p) #

# K_p = (p_ (SO_2 (g)) ^ 2xxp_ (O_2 (g))) / (p_ (SO_3 (g)) ^ 2) = (((7P) / 11) ^ 2xx (2P) / 11) / ((2P) / 11) ^ 2 #

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

Pero dado el valor de # P = 550 "torr" = 550 / 760atm = 55 / 76atm #

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

Ahora calculo de #color (azul) (K_c) #

Conocemos la relación

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

dónde # Deltan = "número total de moles de gases de producto" - "número total de moles de gases reactivos" #

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

Asi que # K_c = K_p / (RT) #

aquí # R = 0.082LatmK ^ -1mol ^ -1 #

Y # T = 1500K #

Insertando estos valores obtenemos

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

Aquí hay otra forma de hacerlo. Tu reacción fue:

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

Como tiene un volumen constante, y como la temperatura también se supone constante (ya que no se le dan dos temperaturas), puede esperar que El cambio en moles de gas se relaciona principalmente con el cambio de presión., significa que

#P = P_1 + P_2 +… #Ley de presiones parciales de Dalton.

se aplica, y La presión de equilibrio dada es la total Presión de todos los gases en la mezcla.

Completar una tabla ICE da:

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

# "I" "" "" "300 torr" "" "" "150 torr" "" "" "" "" 0 torr "#

# "C" "" "" "-2x torr" "" "" "+ 2x torr" "" "" "" + x torr "#

# "E" "" "" "300-2x torr" "" "150 + 2x torr" "" "" "x torr" #

Recuerde que el cambio de presión incluirá la coeficientes estequiométricos Frente a la molécula en la reacción equilibrada.

Pero ya sabes que la presión de equilibrio era # "550 torr" #, puedes usar la ley de Dalton de presiones parciales:

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

#P = 450 + x = 550 #

#color (verde) (x = "100 torr") #

Eso te da cada presión parcial de equilibrio como:

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

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

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Tenga en cuenta que si obtiene una presión negativa, significa que mezcló las presiones parciales de # "SO" _2 # y # "SO" _3 #. si no tienes el derecho # K_P #, también puede deberse a que sus coeficientes estequiométricos no se incorporaron a la # K_P # expresión.

los #color (azul) (K_P) # es entonces:

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

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

#=# # "1225 torr" #

Convertir a #"Cajero automático"# dividiendo por # "760 torr / atm" # Llegar #color (azul) ("1.6118 atm") #.

Recordar que #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gas") #. Como los moles de gas cambiaron de 2 a 2 + 1 = 3, decimos que #Deltan_ "gas" = 1 #. Por lo tanto:

#color (azul) (K_C) = ("1.61 atm") / (("" 0.082057 L "cdot" atm / mol "cdot" K ") (" 1500 K ")) #

# = 0.013095 = color (azul) (1.31 xx 10 ^ (- 2) "mol / L") #

aunque tiende a reportarse sin unidades. ¡Espero que ayude!