Răspuns: Propunerea mea, este:
La problemele 22 și 23 știm ecuațiile chimice reversibile și concentrațiile molare la echilibru ale substanțelor. Cerințele sunt comune, deci algoritmul de rezolvare, adică modul de aflarea necunoscutelor este asemănător.
Problema 22.
a) Kc pentru reacția de descompunere la HI, dacă se dau CM ale substanțelor la echilibru chimic. Considerăm volumul amestecului gazos (o soluție gazoasă), Vs=1L.
Atunci, pentru Vs=1L , CM = n moli solvat; CM = n moli solvat/Vs (M, sau mol/L)
2HI (g) = H₂(g) + I₂ (g)
Kc = C M H₂ . C M I₂/ C² M HI
unde:
C M H₂ la echilibru chimic= 1M
C M N₂ la echilibru chimic= 1M
C M HI la echilibru chimic=3 M
Kc = 1M.1M / 3² M²= 1 M²/9M²=0,111(11)
R: 0,111
b) C M inițială la HI =?
Calculăm prima dată n moli de HI consumat pentru formarea de 1 mol H₂ (=1mol I₂) și apoi adunăm cu 3 moli de HI existent la echilibru chimic.
Fie X= n moli HI consumat stoechiometric pentru 1 mol H₂:
X.............1mol
2HI (g) = H₂(g) + I₂ (g)
2moli.....1mol....1mol / stoechiometria
X HI = 2 mol.1/1=2 moli
n moli inițial de HI = n moli consumați (X) + n moli existenți la echilibru (rămași netransformați)
n moli inițial= 2 moli + 3moli =5 moli
C M inițial de HI, la V=1 L = 5 moli/1L = 5mol/L(M)
R: 5 M
c) Procentul de HI transformat în H₂ și I₂ , până la stabilirea echilibrului chimic=Y%= ? Aplicăm regula de trei simplă:
dacă din 5 moli inițiali de HI .....se consumă (se transformă) doar 2 moli
atunci din 100 % moli inițiali..............se consumă Y %
Y % = 100%.2 moli/5 moli= 40%
R: 40%
Problema 23.
a) Kc pentru reacția chimică de descompunere NO₂ în NO și O₂, dacă se dau concentrațiile molare ale substanțelor chimice la momentul stabilirii echilibrului chimic este:
2NO₂ (g) = 2NO (g) + O₂ (g)
Kc = C² M NO. C M O₂/ C M NO
C M NO= 0,1 M , C M O₂=0,05 M , C M NO₂= 0,05 M
Kc = 0,1² M². 0,05M / (0,05)².M² = 0,01 M²/ 0,05 M =0,2 M
R: Kc= 0,2 M
b) Compoziția procentuală molară a substanțelor din amestec la momentul stabilirii echilibrului chimic=? Se cere să calculăm: % moli NO₂, % moli NO, % moli O₂ în amestecul gazos de la echilibrul chimic. Considerăm 1 L de amestec (soluție) de gaze.
Ordinea calculelor de % molare este:
1) calculăm n moli, din fiecare gaz, dacă Vs=1L și se cunosc concentrațiile molare:
n moli NO₂=CM.Vs=0,05 mol/L.1L=0,05 moli
n moli NO= CM .Vs= 0,1 mol/L.1L=0,1 moli
n moli O₂ = CM .Vs= 0,05 moli.1L= 0,05 moli
2) calculăm n total moli din amestec prin adunarea n moli din fiecare gaz:
n total moli = 0,05 moli NO₂ + 0,1 moli NO + 0,05 moli O₂=0,2 moli
3) calculăm % moli, adică câți moli din fiecare gaz se află în 0,2 moli total :
% moli gaz = n moli gaz.100%/ n total moli:
% moli NO₂= % moli O₂ = 0,05 moli.100%/0,2 moli=25%
% moli NO =0,1 moli.100%/ 0,2 moli=50 %
R: 25%, NO₂, 25% O₂, 50% NO
c) Concentrația molară inițială la NO₂ se calculează la fel cu punctul b, problema 22.
C M inițială de NO₂ = n moli NO₂ inițial/Vs = n moli NO₂ inițial /1L
unde:
n moli NO₂ inițial = n moli NO₂ consumat + n moli NO₂ existent la echilibru chimic
Nu știm n moli NO₂ consumat pentru formarea de 0,1 moli NO (respectiv 0,05 moli O₂, Vs =1L), până la echilibru chimic=? Se notează cu X.
Se face calcul stoechiometric. pe ecuația reacției chimice, astfel
dacă din 2 moli NO₂........se formează stoechiometric 2 mol NO
atunci din X moli NO₂.......se formează.........................0,1 moli
X = 2moli.0,1 mol/2= 0,1 moli NO₂
Rezultă, că:
n moli NO₂ inițial= 0,1 moli NO₂ consumat + 0,05 moli NO₂ existent la echilibru chimic (netransformat) = 0,15 moli
C M inițială = 0,15moli/1L
R : 0,15 M
Explicație:
