Qual è la pressione totale dei gas nel pallone a questo punto?

Risposta:

Avvertimento! Risposta lunga. #p_text (tot) = "7.25 bar" #

Spiegazione:

Sì, è necessario # DeltaG ^ @ #, ma a 500 K, non 298 K.

Calcolare # DeltaG ^ @ # a 500 K

Puoi calcolarlo dai valori tabulati a 298 K.

#color (bianco) (mmmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

# Δ_text (f) H ^ @ "/ kJ · mol" ^ "- 1": colore (bianco) (l) "- 398,9" colore (bianco) (m) "- 306,4" colore (bianco) (mm) 0 #

#S ^ @ "/ J · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1": colore (bianco) (ml) 353color (bianco) (mm) 311.7color (bianco) (MLL) 223 #

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

# Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("prodotti") - sumS ^ @ ("reactants") = (311,7 + 223 - 353) colore (bianco) (l) "kJ / mol" = "181,7 kJ / mol "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TΔS ^ @ #

A 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 "#

Calcolare #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 #

Calcola le concentrazioni di equilibrio

Infine, possiamo impostare una tabella ICE per calcolare le concentrazioni di equilibrio.

#color (bianco) (mmmmmmmm) "PCl" _5 "PCl" _3 + "Cl" _2 #

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

# "C / moll" ^ "- 1": colore (bianco) (mmm) "-" xcolor (bianco) (mmm) "+" xcolor (bianco) (mm) "+" x #

# "E / mol·L" ^ "- 1": colore (bianco) (m) 0.0923 -xcolor (bianco) (mll) xcolor (bianco) (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 di negligenza:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. #X# non è trascurabile. Dobbiamo risolvere un'equazione quadratica.

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

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

#x = 0,0820 #

Calcola la pressione totale

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

#p = (nRT) / V = cRT = (0,1743 colori (rosso) (annulla (colore (nero) ("mol·L" ^ "- 1"))) × "0,083 14 bar" · colore (rosso) (cancel (colore (nero) ("L · K" ^ "- 1" "mol" ^ "- 1"))) × 500 colore (rosso) (annulla (colore (nero) ("K")))) = "7.25 bar" #