ความดันรวมของแก๊สในขวด ณ จุดนี้เป็นเท่าไหร่?

ตอบ:

คำเตือน! คำตอบยาว ๆ #p_text (tot) = "7.25 บาร์" #

คำอธิบาย:

ใช่คุณต้องการ # ΔG ^ @ #แต่ที่ 500 K ไม่ใช่ 298 เค

คำนวณ # ΔG ^ @ # ที่ 500 K

คุณสามารถคำนวณมันได้จากค่า tabulated ที่ 298 K

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

# Δ_text (f) H ^ @ "/ kJ ·โมล" ^ "- 1": สี (ขาว) (l) "- 398.9" สี (ขาว) (m) "- 306.4" สี (ขาว) (มม.) 0 #

#S ^ @ "/ J · K" ^ "- 1" "โมล" ^ "- 1": สี (สีขาว) (มล.) 353color (สีขาว) (mm) 311.7color (สีขาว) (mll) 223 #

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

# Δ_text (r) S ^ @ = sumS ^ @ ("ผลิตภัณฑ์") - sumS ^ @ ("สารตั้งต้น") = (311.7 + 223 - 353) สี (สีขาว) (l) "kJ / mol" = "181.7 kJ / mol "#

# ΔG ^ @ = ΔH ^ @ -TΔS ^ @ #

ที่ 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 "#

คำนวณ # 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 #

คำนวณความเข้มข้นสมดุล

ในที่สุดเราสามารถตั้งค่าตาราง ICE เพื่อคำนวณความเข้มข้นสมดุล

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

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

# "C / นางสาว" ^ "- 1": สี (สีขาว) (mmm) "-" xcolor (สีขาว) (mmm) "+" xcolor (สีขาว) (มม) "+" x #

# "E / mol ·L" ^ "- 1": color (white) (m) 0.0923 -xcolor (white) (mll) xcolor (white) (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 #

ทดสอบการละเลย:

#0.0923/0.672 = 0.14 < 400#. # x # ไม่สำคัญเลย เราต้องแก้สมการกำลังสอง

# x ^ 2 = 0.672 (0.0923-x) = 0.0620 - 0.672x #

# x ^ 2 + 0.672x - 0.0620 = 0 #

#x = 0.0820 #

คำนวณความดันรวม

# "ความเข้มข้นรวม" = (0.0923 - x + x + x ") mol · L" ^ "- 1" = "(0.0923 + 0.0820) mol / L" = "0.1743 mol / L" #

#p = (nRT) / V = cRT = (0.1743 สี (สีแดง) (ยกเลิก (สี (สีดำ)) ("mol·L" ^ "- 1"))) ×× 0.083 14 บาร์ "·สี (สีแดง) (ยกเลิก (สี (ดำ) ("L · K" ^ "- 1" "โมล" ^ "- 1"))) × 500 สี (สีแดง) (ยกเลิก (สี (สีดำ) ("K")))) = "7.25 บาร์" #