Equilibrio.
Ragazzi ho questo problema:

"Dato l'equilibrio C(s) + 2N2O5 (g) = CO2(g) +4NO2(g) si hanno all'equilibrio alla temperatura T   0.844 moli di N2O5, 0.22 moli di CO2 e 0.844 moli di NO2 e C.
Si aggiunge quindi una determinata quantità di CO2, pertanto si instaura un nuovo equilibrio.
Calcolare la quantità di CO2 aggiunta se all'equilibrio si hanno 20.24 g di CO2. La Kc= 0.0001727 alla temperatura T e il volume del recipiente è 10 litri."

Risultato del libro : 5.526 moli di CO2.

Io ho pensato intanto che l'equilibrio si sposta a sinistra perchè aggiungo una cosa a destra, quindi CO2 e NO2 si consumano e si forma N2O5.
Poi dico che le moli di CO2 all'equilibrio saranno n+0.22-x  con n le moli aggiunte e x quelle che hanno reagito.
Quindi in base ai coeffiicienti stechiometrici avremo le moli all'equilibrio N2O5= 0.844+2x  CO2= 0.46 (da 20.24/44)  e NO2 = 0.844-4x.
Imposto la Kp = [NO2]^4 * [CO2] / [N2O5]^2  ma mi viene un'equazione praticamente impossibile da risolvere.
Ho provato a farne una risoluzione approssimata grafica , scrivendo Kp*[N2O5]^2 = [NO2]^4*0.46 ho una parabola a sx e una quartica a dx, ma poi trovato x , n non mi viene quanto deve venire e cioè 5.526.
Non so più come fare.
Mi potreste aiutare?
Vi ringrazio moltissimo.
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Sei sicuro del testo che hai scritto?
Se le moli che hai scritto sono corrette, all'equilibrio sarà:
[N2O5] = (0,844/10) mol/L
[CO2] = (0,22/10) mol/L
[NO2] = (0844/10) mol/L
Kc = [NO2]^4 * [CO2] / [N2O5]^2 = 1,57·10^-4

0,0001727 è una Kc o una Kp???

In ogni caso quella che tu dopo hai scritto è una Kc e non una Kp:
Kc = [NO2]^4 * [CO2] / [N2O5]^2

Dato che si tratta di un equilibrio gassoso in fase eterogenea che avviene con un aumento dei numero di moli in fase gassosa (delta n = 3), le concentrazioni molari del nuovo equilibrio sono:
[N2O5] = (0,844-2x)/10
[CO2] = 0,46/10
[NO2] = (0844+4x)/10
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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Cara Luisa ti ringrazio per la risposta.
Si è vero, ho scritto Kp ma si tratta sempre di Kc. Chiedo scusa.
Non capisco ancora come si possa arrivare al risultato di 5.526 moli di CO2 da aggiungere.
Ma se aggiungo CO2 dopo il primo equilibrio, la reazione non si sposta a sinistra consumando CO2 e NO2 e formando N2O5?
E spostandosi a sinistra non dovrei avere alla fine [N2O5] = (0.844 + 2x )/10 [NO2]= (0.844 - 4x)/10 e [CO2]= 0.46?

Poi: se stiamo alla soluzione si consumerebbero ben 5.286 moli di CO2 quindi si consumerebbero anche 5.286 *4 moli di NO2 che non abbiamo visto che le moli di NO2 alla fine del primo equilibrio sono 0.844 e non c'è stata nessuna aggiunta di esso.

In ogni caso, poi dovrei mettere tutto nell'espressione di Kc, e viene un termine contenente la x elevato alla quarta!
Vien fuori cioè un'equazione impossibile da risolvere algebricamente ma solo graficamente, mi pare molto strano.

Ti sarei grato se potessi chiarirmi questi dubbi .

Ti ringrazio moltissimo per la considerazione. :-)
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A mio parere il risultato del libro è sbagliato.
A me risultano 0,269 mol di CO2 aggiunte, in modo tale da far diminuire al nuovo equilibrio che si instaura il numero di moli di CO2 da 0,489 a 0,460 in 10 L.

Il valore della variazione delle mol/L per raggiungere il nuovo stato di equilibrio è negativo, come è logico che sia dato che l'equilibrio deve retrocedere, cioè devono aumentare le moli dell'unico reagente gassoso e diminuire quelle dei due prodotti gassosi.

Come ti ho già scritto, anche il valore della Kc dato dal testo è sbagliato; per me è 1,57·10^-4.

La risoluzione dell'equazione di 4° grado io la faccio "per tentativi" usando un foglio di calcolo elettronico.

   
Ciao
Luisa

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[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
zeteol
Many, many thanks.
Hai confermato che avevo ragione e cioè che il risultato del libro era molto strano(per non dire errato) ,che l'equilibrio va a sinistra e che l'equazione finale non si può risolvere algebricamente.
Certo, assegnare all'esame (mi è stato detto che gli esercizi di questo libro sono stati dati ai vari appelli) un esercizio dove occorre risolvere un'equazione per tentativi, come dire, tutto si fa, ma col tempo ristretto che viene concesso a una prova scritta insieme ad altri esercizi, francamente mi pare un pochino discutibile.
Riportare poi risultati sbagliati che comportano perdite di tempo e di energie perchè all'inizio ci si fida del libro, può capitare, ma un controllo in più prima di pubblicare un testo non sarebbe male, per rispetto verso chi ci studia sopra e non ha tempo da perdere.
Ma si sa, i docenti universitari sono impegnati in cose ben più importanti...
Vabbè...
Ti ringrazio di nuovo moltissimo.
Ciao.

Z.
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