Wie hoch ist der Gesamtdruck der Gase im Kolben an diesem Punkt?

Wie hoch ist der Gesamtdruck der Gase im Kolben an diesem Punkt?
Anonim

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Warnung! Lange Antwort. #p_text (tot) = "7.25 bar" #

Erläuterung:

Ja du brauchst # ΔG ^ @ #, aber bei 500 K, nicht bei 298 K.

Berechnung # ΔG ^ @ # bei 500 K

Sie können es aus den bei 298 K angegebenen Werten berechnen.

#Farbe (weiß) (mmmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# Δ_text (f) H ^ @ "/ kJ · mol" ^ "- 1": Farbe (weiß) (l) "- 398.9" Farbe (weiß) (m) "- 306.4" Farbe (weiß) (mm) 0 #

#S ^ @ "/ J · K ^" - 1 mol "^" - 1 ": Farbe (weiß) (ml) 353Farbe (weiß) (mm) 311.7Farbe (weiß) (mll) 223 #

# Δ_text (r) H ^ @ = sumΔ_text (f) H ^ @ ("products") - sumΔ_text (f) H ^ @ ("Reaktanten") = "(-306.4 + 398.9) kJ / mol" = "92.5 kJ / mol "#

# Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("products") - sumS ^ @ ("Reaktants") = (311.7 + 223 - 353) Farbe (weiß) (l) "kJ / mol" = "181,7 kJ / mol "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TΔS ^ @ #

22 bei 227 ° C (500 K)

# ΔG ^ @ = 92 500 J · mol - 1 - 500 K · 181,7 J · K · ^ - 1 mol - 1 - 1 = (92 500 - 90 850) J · mol ^ ^ - 1 = 1650 J · mol ^ ^ -1 #

Berechnung # K #

# ΔG ^ @ = "-" RTlnK #

#lnK = (- & Delta; G ^ @) / (RT) = (- 1650 J · mol ^ -1) / (8,314 J · K ^ -1 mol + 1 × x) 500 "K") = "-0,397" #

#K = e ^ "- 0,397" = 0,672 #

Gleichgewichtskonzentrationen berechnen

Schließlich können wir eine ICE-Tabelle erstellen, um die Gleichgewichtskonzentrationen zu berechnen.

#Farbe (weiß) (mmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# "I / mol·L" ^ "- 1": Farbe (weiß) (mm) 0.0923Farbe (weiß) (mmm) 0Farbe (weiß) (mmll) 0 #

# "C / mol·L" ^ "- 1": Farbe (weiß) (mmm) "-" Farbe (weiß) (mmm) "+" Farbe (weiß) (mm) "+" x #

# "E / mol·L" ^ "- 1": Farbe (weiß) (m) 0.0923 -xFarbe (weiß) (ml) xFarbe (weiß) (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 auf Vernachlässigung:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. # x # ist nicht vernachlässigbar. Wir müssen eine quadratische Gleichung lösen.

# x ^ 2 = 0,672 (0,0923-x) = 0,0620 - 0,672x #

# x ^ 2 + 0,672x - 0,0620 = 0 #

#x = 0,0820 #

Berechnen Sie den Gesamtdruck

# "Gesamtkonzentration" = (0,0923 - x + x + x ") mol · L ^ - 1 = (0,0923 + 0,0820) mol / l = 0,1743 mol / l #

#p = (nRT) / V = cRT = (0,1743 Farbe (rot) (Löschen (Farbe (schwarz) ("mol·L" ^ - 1 "))) × 0,083 14 bar · Farbe (rot) (Abbruch (Farbe (Schwarz) ("L · K" ^ "- 1" Mol "^" - 1 "))) × 500 Farbe (Rot) (Abbruch (Farbe (Schwarz) (" K ")))) = "7,25 bar" #