Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Eφαρμογή

Σε δοχείο όγκου 10 L, εισάγουμε 0,6 mol N2, 0,4 mol H2 και 0,4 mol NH3 σε θερμοκρασία 375 βαθμούς C. Αν η Κc της αντίδρασης: Ν2(g) + 3H2(g) [pic] 2NH3(g) στους 375 βαθμούς C είναι ίση με 1,2, να διερευνήσετε αν το σύστημα είναι σε ισορροπία και αν όχι, προς ποια κατεύθυνση οδεύει η αντίδραση.

Παράδειγμα 4.9 Σε δοχείο όγκου 1 L που περιέχει σε ισορροπία 0,8 mol SO2, 0,1 mol NO2, 0,6 mol SO3 και 0,4 mol NO προσθέτουμε 0,3 mol NO2. Τι θα συμβεί στην ισορροπία και ποια θα είναι η ποσότητα του ΝΟ2 στην τελική ισορροπία; Δίνεται η ισορροπία: SO2(g) + NO2(g) [pic] SO3(g) + NO(g). ΛΥΣΗ Αφού στην ισορροπία προστέθηκε ΝΟ2, η αντίδραση σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier θα προχωρήσει προς τα δεξιά, οπότε η ποσότητα του ΝΟ2 ελαττώνεται. Σχηματίζουμε τον παρακάτω πίνακα: Ποσότητες /mol - SO2(g) + NO2(g) [pic] SO3(g) + NO(g) αρχική ισορροπία - 0,8 + 0,1 - 0,6 + 0,4 προσθέτουμε - - + 0,3 - - + - αντιδρούν - x + x - - + - σχηματίζονται - - + - - x + x τελική ισορροπία - 0,8–4 + 0,4–x - 0,6+x + 0,4+x Από την αρχική ισορροπία υπολογίζουμε την Kc: [pic] όπου V ο όγκος του δοχείου σε L. Αφού η θ παραμένει σταθερή, η Κc δε μεταβάλλεται και στην τελική ισορροπία έχουμε: [pic] Η δεκτή λύση είναι x = 0,17, οπότε στην τελική ισορροπία έχουμε (0,4–0,17) mol = 0,23 mol NO2.

Εφαρμογή Σε δοχείο 2 L έχουμε σε ισορροπία 4 mol PCl5, 2 mol PCl3 και 8 mol Cl2. Προσθέτουμε 4 mol PCl5. Ποιες οι ποσότητες όλων των αερίων στη νέα ισορροπία; Δίνεται η ισορροπία: PCl5(g) [pic] PCl3(g) + Cl2(g)

Παράδειγμα 4.10 Σε δοχείο όγκου 2 L έχουμε σε ισορροπία 8 mol PCl5, 4 mol PCl3 και 8 mol Cl2. Διπλασιάζουμε τον όγκο του δοχείου και διατηρούμε τη θερμοκρασία σταθερή. Πόσα mol Cl2 θα έχουμε στη νέα ισορροπία; Δίνεται η εξίσωση ισορροπίας: PCl5(g) [pic] PCl3(g) + Cl2(g) ΛΥΣΗ Η αύξηση του όγκου του δοχείου ελαττώνει την πίεση του μίγματος. Σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier, η χημική ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά, όπου υπάρχουν περισσότερα mol αερίων σωμάτων. Ονομάζουμε x mol την ποσότητα PCl5 που αντιδρά και συμπληρώνουμε τον ακόλουθο πίνακα: Ποσότητες /mol - PCl5(g) + PCl3(g) [pic] Cl2(g) αρχική ισορροπία - 8 + 4 - 8 αντιδρούν - x + - - - σχηματίζονται - - + x - x τελική ισορροπία - 8–x + 4+x - 8+x

Από την αρχική ισορροπία υπολογίζουμε την τιμή της Kc: [pic] Η θερμοκρασία μένει σταθερή, άρα και η Κc. Στην τελική ισορροπία από την τιμή της Kc υπολογίζουμε: [pic] η μόνη δεκτή λύση που ικανοποιεί τον περιορισμό 0 Επομένως το Cl2 στην τελική ισορροπία θα είναι: (8+1,49) mol = 9,49 mol.