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” #