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Exemple de concentration à l'équilibre

Exemple de concentration à l'équilibre


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Cet exemple de problème montre comment calculer les concentrations à l'équilibre à partir des conditions initiales et la constante d'équilibre de la réaction. Cet exemple de constante d'équilibre concerne une réaction avec une "petite" constante d'équilibre.

Problème:

0,50 mole de N2 le gaz est mélangé avec 0,86 mole de O2 gaz dans un réservoir de 2,00 L à 2000 K. Les deux gaz réagissent pour former un gaz d'oxyde nitrique par la réaction
N2(g) + O2(g) = 2 NO (g).
Quelles sont les concentrations d'équilibre de chaque gaz?
Étant donné: K = 4,1 x 10-4 à 2000 K

Solution:

Étape 1 - Trouvez les concentrations initiales:

N2o = 0,50 mol / 2,00 L

N2o = 0,25 M

O2o = 0,86 mol / 2,00 L

O2o = 0,43 M

NONo = 0 M

Étape 2 - Trouvez les concentrations d'équilibre en utilisant des hypothèses sur K:

La constante d'équilibre K est le rapport des produits aux réactifs. Si K est un très petit nombre, vous vous attendez à ce qu'il y ait plus de réactifs que de produits. Dans ce cas, K = 4,1 x 10-4 est un petit nombre. En fait, le rapport indique qu'il y a 2439 fois plus de réactifs que de produits.

On peut supposer très peu N2 et O2 réagira pour former NO. Si le montant de N2 et O2 X est utilisé, alors seulement 2X de NO se formeront.

Cela signifie qu'à l'équilibre, les concentrations seraient

N2 = N2o - X = 0,25 M - X
O2 = O2o - X = 0,43 M - X
NO = 2X
Si nous supposons que X est négligeable comparé aux concentrations des réactifs, nous pouvons ignorer leurs effets sur la concentration
N2 = 0,25 M - 0 = 0,25 M
O2 = 0,43 M - 0 = 0,43 M
Remplacez ces valeurs dans l'expression par la constante d'équilibre
K = NON2/ N2O2
4,1 x 10-4 = 2X2/(0.25)(0.43)
4,1 x 10-4 = 4X2/0.1075
4,41 x 10-5 = 4X2
1,10 x 10-5 = X2
3,32 x 10-3 = X
Remplacez X par les expressions de concentration d'équilibre
N2 = 0,25 M
O2 = 0,43 M
NO = 2X = 6,64 x 10-3 M
Étape 3 - Testez votre hypothèse:
Lorsque vous formulez des hypothèses, vous devez tester votre hypothèse et vérifier votre réponse. Cette hypothèse est valable pour les valeurs de X à moins de 5% des concentrations des réactifs.
Est-ce que X est inférieur à 5% de 0,25 M?
Oui, il s’agit de 1,33% de 0,25 M
Est-ce que X est inférieur à 5% de 0,43 M
Oui - c'est 0,7% de 0,43 M
Reconnectez votre réponse à l'équation de la constante d'équilibre
K = NON2/ N2O2
K = (6,64 x 10-3 M)2/(0.25 M) (0.43 M)
K = 4,1 x 10-4
La valeur de K correspond à la valeur donnée au début du problème. L'hypothèse est prouvée valide. Si la valeur de X était supérieure à 5% de la concentration, alors l'équation quadratique devrait être utilisée comme dans cet exemple de problème.

Répondre:

Les concentrations d'équilibre de la réaction sont
N2 = 0,25 M
O2 = 0,43 M
NO = 6,64 x 10-3 M



Commentaires:

  1. Paris

    Laissez-le vous aider?

  2. Frasier

    À mon avis, vous vous trompez. Je propose d'en discuter. Écrivez-moi dans PM, nous allons le gérer.

  3. Hamzah

    Je me suis spécialement inscrit sur le forum pour vous remercier pour les informations, peut-être que je peux aussi vous aider avec quelque chose?

  4. Didal

    Il me semble une excellente idée est

  5. Jackie

    Délire exceptionnel, à mon avis

  6. Imanol

    Je crois que vous faites une erreur. Envoyez-moi un courriel à PM, nous parlerons.

  7. Monte

    C'est juste incomparable :)

  8. Chandler

    En elle quelque chose est. Merci pour l'aide dans cette question, puis-je aider cela aussi?



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