Pressioni parziali,Kp,Volume recipiente
Il pentacloruro di fosforo gassoso si decompone a 265 °C in tricloruro di fosforo e cloro, entrambi gassosi. In un recipiente di volume V vengono poste a reagire 171,8 g di pentacloruro di fosforo e riscaldati a 265 °C. Sapendo che la Kp per la reazione di decomposizione a 150 °C è 1,53·10–2 atm, che il o DH°r della reazione di decomposizione è +87,9 kJ/mol e che la pressione finale all’equilibrio è di 1,00 atm, calcolare a 265 °C:

 - la costante di equilibrio;
 - le pressioni parziali dei componenti la miscela all’equilibrio; 
 - il volume V del recipiente. 

salve ragazzi,ho problemi con questo esercizio:

-costante di equilibrio

ho pensato si potesse trovare in questo modo

150 : 1.53*10^-2 = 265 : x

x = Kp 265° = 0.02703

-il volume del recipiente

per questo ho qualche dubbio però ve lo posto comunque

V=nRT/P = 0.82*0.0821*538.15/1 = 36.23 L

nPCl5=171.8/208.23 = 0.82

-per le pressioni parziali invece ho qualche problema

ho solo il dato della Kp a 265° ma non saprei come fare,poi c'è il dato di DH°r che non so proprio come potrei sfruttarlo, cosa mi sfugge ? (ammesso che i calcoli precedenti siano esatti)

ecco la traccia !

   
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Sei certo che +87,9 siano kJ/mol e non semplicemente kJ ???

ΔH° di formazione PCl5(g) = -374,9 kJ/mol
ΔH° di formazione PCl3(g) = -319,7 kJ/mol
ΔH° di formazione Cl2(g) = 0 kJ/mol
Perciò:
ΔH° di decomposizione = -319,7 - (-374,9) = 55,2 kJ/mol

Da qui si possono calcolare le moli iniziali di PCl5 che si decompongono a 150°C:
n PCl5 = 87,9 / 55,2 = 1,59 mol

... e poi tutto il resto.
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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Ca0s
senti si... ora ti posto un immagine della traccia (l'ho messa all'inizio della discussione)

comunque anche io avevo pensato a quella soluzione, ma vedendo i Kj/mol e soprattutto la traccia non mi da altri dati relativi ai valori delle entalpie degli altri composti (visto che le soluzioni bisogna elaborarle con i soli dati che ti fornisce la traccia) quindi ho escluso a prescindere questa probabile soluzione.

per il calcolo degli altri dati è tutto ok ?
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Purtroppo non c'è niente di ok :-(

      

   
Ciao
Luisa

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Ca0s
capito...

anche se non mi è chiaro l'aumento di moli, cioè perchè si registra un aumento di moli totali nella reazione all'equilibrio ?

non dovrebbe essere assunto come una costante visto che il problema ci da già dall'inizio l'informazione riguardante le moli di PCl5 attraverso i suoi grammi ? nel senso, alla fine è PCl5 a scomporsi in PCl3 e Cl2 a 265°
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Quando si fornisce calore ad una reazione pervenuta all'equilibrio, per ridurre al minimo l'effetto prodotto, l'equilibrio tende a spostarsi nel verso in cui il calore viene assorbito: verso destra se la reazione è endotermica, verso sinistra se la reazione è esotermica.
La reazione in esame è endotermica, perciò uno spostamento verso destra della reazione significa un aumento della concentrazione dei prodotti e delle pressioni parziali dei prodotti, quindi un aumento della Kc e della Kp.

In una qualsiasi reazione chimica, di equilibrio o completa, si conserva la massa, non le moli ;-)

massa iniziale = 171,8

massa finale:
m PCl5 = 0,686 mol · 208,24 g/mol = 142,8 g
m PCl3 = 0,139 mol · 137,33 g/mol = 19,1 g
m Cl2 = 0,139 mol · 70,91 g/mol = 9,9 g
massa finale totale = 171,8 g
Ciao
Luisa

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Ca0s
e per quello dico che le moli dovrebbero essere costanti, appunto perchè sono in stretta correlazione con la massa, però ok...

penso siano cose che se non hai esperienza di laboratorio non potrai mai capire fino in fondo, anche perchè io immagino che avendo a disposizione come in questo caso 0.825 mol di PCl5 queste all'equilibrio si dovrebbero spartire nelle moli di Cl2 e PCl3, ok che la traccia mi dice "all'equilibrio" ciò mi fa pensare che il PCl5 si decompone ma comunque non "scompare" trasformandosi totalmente in PCl3 e Cl2, però se mi dici che a 265° il PCl5 si DECOMPONE in PCl3 e Cl2 io in automatico penso che in questo recipiente non trovo più PCl5 ma un misto tra PCl3 e Cl2, va bene va...
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è per quello dico che le moli dovrebbero essere costanti, appunto perché sono in stretta correlazione con la massa, però ok...

No, perché la massa di 1 mole di PCl5 è diversa dalla massa di 1 mole di PCl3 e dalla massa di 1 mole di Cl2. ;-)

penso siano cose che se non hai esperienza di laboratorio non potrai mai capire fino in fondo...

Il laboratorio aiuta, certo, ma è sufficiente aver capito fino in fondo la teoria atomica di Dalton.
2 Mg(s) + O2(g) --> 2 MgO(s)
da 3 moli di reagenti si ottengono 2 moli di prodotto
che in massa significa:
2·24,30 g + 32,00 g = 2·40,30 g
48,60 g + 32,00 g = 80,60 g


... anche perché io immagino che avendo a disposizione come in questo caso 0.825 mol di PCl5 queste all'equilibrio si dovrebbero spartire nelle moli di Cl2 e PCl3, ok che la traccia mi dice "all'equilibrio" ciò mi fa pensare che il PCl5 si decompone ma comunque non "scompare" trasformandosi totalmente in PCl3 e Cl2, però se mi dici che a 265° il PCl5 si DECOMPONE in PCl3 e Cl2 io in automatico penso che in questo recipiente non trovo più PCl5 ma un misto tra PCl3 e Cl2, va bene va...

Questo tuo ragionamento è sbagliato perché avrebbe dovuto esserci scritto "a 265°C il PCl5 si decompone completamente", cioè si trasforma completamente in PCl3 e Cl2, cioè da 0,825 mol iniziali di PCl5 si otterrebbero 0,825 mol finali di PCl3 e 0,825 mol finali di Cl2.
Come vedi perciò le moli non si conservano, ma si conserva in ogni caso la massa:
massa iniziale = 171,8
massa finale:
m PCl5 = 0 mol · 208,24 g/mol = 0 g
m PCl3 = 0,825 mol · 137,33 g/mol = 113,3 g
m Cl2 = 0,825 mol · 70,91 g/mol = 58,5 g
massa finale totale = 171,8 g
Ciao
Luisa

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Ca0s
mooolto più chiaro ! :-D
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Mi sono accorta che nel calcolo della Kp a 538 K ho commesso un grave errore ( Blush ): non si può utilizzare il ΔG° calcolato a 423 K per ricavare una Kp a 538 K.
Scusami, ma come insegnante di laboratorio non è che facessi tutti i giorni questo tipo di calcoli.

Ora ho modificato gli allegati.
Ciao
Luisa

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