Jakie jest całkowite ciśnienie gazów w kolbie w tym punkcie?

Jakie jest całkowite ciśnienie gazów w kolbie w tym punkcie?
Anonim

Odpowiedź:

Ostrzeżenie! Długa odpowiedź. p_text (tot) = "7.25 bar"

Wyjaśnienie:

Tak, potrzebujesz ΔG ^ @ , ale przy 500 K, nie 298 K.

Obliczać ΔG ^ @ przy 500 K

Można to obliczyć na podstawie wartości w tabeli 298 K.

color (biały) (mmmmmmmmm) „PCl” _5 „PCl” _3 + „Cl” _2

Δ_text (f) H ^ @ "/ kJ · mol" ^ "- 1": kolor (biały) (l) "- 398,9" kolor (biały) (m) "- 306,4" kolor (biały) (mm) 0

S ^ @ "/ J · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1": kolor (biały) (ml) 353 kolor (biały) (mm) 311,7 kolor (biały) (mll) 223

Δ_text (r) H ^ @ = sumΔ_text (f) H ^ @ ("products") - sumΔ_text (f) H ^ @ ("reagenty") = "(-306,4 + 398,9) kJ / mol" = "92,5 kJ / mol "

Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("produkty") - sumS ^ @ ("reagenty") = (311,7 + 223 - 353) kolor (biały) (l) "kJ / mol" = "181,7 kJ / mol "

ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -ΔS ^ @

W temperaturze 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 "

Obliczać 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

Oblicz stężenia równowagowe

Na koniec możemy ustawić tabelę ICE do obliczenia stężeń równowagi.

color (biały) (mmmmmmmm) „PCl” _5 „PCl” _3 + „Cl” _2

"I / mol·l" ^ "- 1": kolor (biały) (mm) 0.0923 kolor (biały) (mmm) 0 kolor (biały) (mmll) 0

"C / mol·L" ^ "- 1": kolor (biały) (mmm) "-" xcolor (biały) (mmm) "+" xcolor (biały) (mm) "+" x

"E / mol·L" ^ "- 1": kolor (biały) (m) 0.0923 -xcolor (biały) (mll) xcolor (biały) (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

Test na zaniedbanie:

0.0923/0.672 = 0.14 < 400. x nie jest bez znaczenia. Musimy rozwiązać równanie kwadratowe.

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

x ^ 2 + 0.672x - 0.0620 = 0

x = 0.0820

Oblicz całkowite ciśnienie

"Całkowite stężenie" = (0,0923 - x + x + x ") mol·L" ^ "- 1" = "(0,092 + 0,0820) mol / L" = "0,173 mola / L"

p = (nRT) / V = cRT = (0,1774 kolor (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) („mol·l” ^ ”- 1”))) „0,083 14 bar” · kolor (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) ("L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1"))) × 500 kolorów (czerwony) (anuluj (kolor (czarny) ("K"))))) = „7,25 bar”