Alguém teria a gentileza de me ajudar com este exercício: 2 "SO" _3 (g) -> 2 "SO" _2 (g) + "O" _2 (g)?

A reação reversível gasosa sob consideração em 1500K é:

# 2SO_3 (g) direitas 2 colheres de sopa2SO_2 (g) + O_2 (g) #

Aqui também é dado que # SO_3 (g) e SO_2 (g) # são introduzidos em um volume constante de 300 torr e 150 torr, respectivamente. Já a pressão de um gás é proporcional ao número de mols quando o seu volume e temperatura são constantes. Então, podemos dizer que a proporção do número de mols de # SO_3 (g) e SO_2 (g) # introduzido é #300:150=2:1#. Deixe estes são # 2x # Mol e # x # mole

Agora escreva o Tabela ICE

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

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

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

#color (vermelho) (E) "" (1-alfa) 2x "" mol "" (1 + 2alfa) x "mol" "" "" "" alphax "mol" #

Onde #alfa# representa o grau de dissociação a 1500K

assim em equilíbrio O número total de moles de gases componentes na mistura de reação é # (2-2alfa + 1 + 2alfa + alfa) x = (3 + alfa) x #

É também dado que, em equilíbrio, a pressão da mistura reacional é # 550 "torr" #.

Agora relação da pressão total com a pressão inicial de # SO_2 (g) # deve ser igual à proporção do respectivo número de moles.

assim # (550 "tor") / (150 "tor") = ((3 + alfa) x) / x #

# => alfa + 3 = 11/3 #

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

Agora calculando fração molar dos componentes gasosos em equilíbrio

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

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

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

Se P for a pressão total da mistura de reação em equilíbrio, a pressões parciais de 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 #

Agora cálculo de #color (vermelho) (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 #

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

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

Agora cálculo de #color (azul) (K_c) #

Nós sabemos a relação

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

Onde # Deltan = "número total de moles de gases de produto" - "número total de moles de gases reagentes" #

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

assim # K_c = K_p / (RT) #

Aqui # R = 0,082LatmK ^ -1mol ^ -1 #

E # T = 1500K #

Inserindo esses valores, obtemos

#color (azul) (K_c) = 1,61 / (0,082xx1500) = 1,31xx10 ^ -2 #

Aqui está outra maneira de fazer isso. Sua reação foi:

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

Já que você tem um volume constante, e desde que a temperatura também é assumida como constante (como você não recebe duas temperaturas), você pode esperar que a mudança em mols de gás relaciona-se principalmente com a mudança de pressão, significa que

#P = P_1 + P_2 +… #, A lei de Dalton das pressões parciais,

aplica-se e a pressão de equilíbrio dada é a total pressão de todos os gases na mistura.

Preencher uma tabela ICE dá:

# "" "" "" 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" #

Lembre-se que a mudança de pressão incluirá o coeficientes estequiométricos na frente da molécula na reação equilibrada.

Mas desde que você saiba que a pressão de equilíbrio era # "550 torr" #, você pode usar a lei de Dalton de pressões parciais:

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

#P = 450 + x = 550 #

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

Isso dá a você cada pressão parcial de equilíbrio como:

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

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

#P_ (O_2) = "100 torr" #

Note que se você tiver uma pressão negativa, isso significa que você misturou as pressões parciais de # "SO" _2 # e # "SO" _3 #. se você não acertar # K_P #também pode ser porque os seus coeficientes estequiométricos não foram incorporados # K_P # expressão.

o #color (azul) (K_P) # é então:

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

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

#=# # "1225 torr" #

Converter para # "atm" # dividindo por # "760 torr / atm" # para obter #color (azul) ("1,6118 atm") #.

Lembre-se de que #K_P = K_C * (RT) ^ (Deltan_ "gas") #. Como as moedas de gás mudaram de 2 para 2 + 1 = 3, dizemos que #Deltan_ "gas" = 1 #. Assim sendo:

#color (azul) (K_C) = ("1,61 atm") / (("0,082057 L" cdot "atm / mol" cdot "K") ("1500 K")) #

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

embora tenda a ser relatado sem unidades. Espero que ajude!