reazione di equilibrio - Archivio Myttex Forum

Oscar.91

2016-09-20 16:10

Ciao a tutti e ciao Luisa (perché di certo lei mi risponderà)

beh.....!sono di nuovo qui a chiedervi aiuto con un esercizio sull'equilibrio, vi posto la traccia....

Venerdì ho il compito e sono nel panico più assoluto quindi capitemi se vi scrivo cose assurde.... :-S ciò troppe cose da ricordarmi e da fare.. *Si guarda intorno*

Esercizio

la reazione di equilibrio e in fase gassosa

N2(g)+O2(g) <-- --> 2NO(g)

è fatta avvenire in un reattore dal volume costante di 3 m3 alla temperatura di 3000°C. Supponendo di partire da una miscela costituita da 12 Kg di NO, di 11.2Kg di N2 e 6.4Kg di O2 e sapendo che questa temperatura Kp= 1.1*10^-2. Si calcoli la composizione in frazione molare all'equilibrio. Dire se ed in che direzione si sposta l' equilibrio se aggiungiamo azoto.

Soluzione

le masse da kg a g sono : 12000 g di NO, 11200 g di N2 e 6400 g di O2

la temperatura è T= 3272 K e V= 3 m^3=3000litri

essendo un equilibrio omogeneo (giusto Luisa?) devo trovarmi Delta

Delta=2-(1+1)=0 allora Kp=Kc =1.1*10^-2 per l'equilibrio omogeneo

a questo punto trovo le moli

moli N2= massa/Pm= 400 moli

moli NO= massa/Pm= 400 moli

moli O2= massa/Pm= 200 moli

N2(g) + O2(g) <-- --> 2 NO(g)

moli iniziali 400 moli 200 moli 400 moli

Variazione -x -x +x

moli finali 400-x 200-x 400+x

determino le concentrazioni:

[NO]=400+2x/V

[N2]= 400-x/V

[O2] = 200-x/V

Kc= [NO]/[N2]*[O2]=1.1*10^-2

E giusto fino a qui?

Facendo i calcoli però il valore della x è negativo....quindi sbaglio di certo....Per Favore mi aiutate *Hail* passo-passo

Poi dopo che trovo le concentrazioni e ricavandomi le moli, calcolo le frazioni molari come ho fatto vedere in un esercizio precedente

Ma la seconda parte come si svolge? mi riferisco a "Dire se ed in che direzione si sposta l' equilibrio se aggiungiamo azoto."

Grazie mille per il vostro aiuto

LuiCap

2016-09-20 17:18

L'impostazione è corretta, solo l'impostazione della Kc è sbagliata:

Kc = 1,1·10^-2 = [NO]^2/[N2]·[O2]

Dato che per questo equilibrio in fase omogenea il Δn = 0, nel calcolo della quantità x che si dissocia il volume si semplifica:

1,1·10^-2 = [(400 + 2x)^2 / V^2] / [(400 - x) · (200 - x) / V^2]

Risolvendo:

x = -176 mol.

Non c'è nulla di strano nell'ottenere un numero di moli negativo, significa semplicemente che il quoziente di reazione prima dell'instaurarsi dell'equilibrio era maggiore della Kc:

Qr = 400^2 / 400 · 200 = 2,0 > 1,1·10^-2

Affinché Qr = Kc è perciò necessario che una parte dei prodotti si riassocino per formare più reagenti rispetto all'inizio della reazione:

Qr = [(400 + 2·(-176)]^2 / [(400 - (-176)) · (200 - (-176)) = 1,1·10^-2 = Kc..........et voilà, le jeux sont fait !!!

Dopo è facile calcolare le frazioni molari dei tre componenti all'equilibrio:

X N2 = 575 mol / 1000 mol = 0,575

X O2 = 376 mol / 1000 mol = 0,376

X NO = 49 mol / 1000 mol = 0,049

Se lo stato di equilibrio raggiunto viene perturbato con l'aggiunta di un'altra quantità di reagente N2, secondo il principio di Le Châtelier il sistema si modifica per ridurre al minimo l'effetto spostandosi verso la formazione di altro prodotto NO.

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Oscar.91

2016-09-21 14:46

LuiCap ha scritto:

L'impostazione è corretta, solo l'impostazione della Kc è sbagliata:
Kc = 1,1·10^-2 = [NO]^2/[N2]·[O2]
Dato che per questo equilibrio in fase omogenea il Δn = 0, nel calcolo della quantità x che si dissocia il volume si semplifica:
1,1·10^-2 = [(400 + 2x)^2 / V^2] / [(400 - x) · (200 - x) / V^2]
Risolvendo:
x = -176 mol.
Non c'è nulla di strano nell'ottenere un numero di moli negativo, significa semplicemente che il quoziente di reazione prima dell'instaurarsi dell'equilibrio era maggiore della Kc:
Qr = 400^2 / 400 · 200 = 2,0 > 1,1·10^-2
Affinché Qr = Kc è perciò necessario che una parte dei prodotti si riassocino per formare più reagenti rispetto all'inizio della reazione:
Qr = [(400 + 2·(-176)] / [(400 - (-176)) · (200 - (-176)) = 1,1·10^-2 = Kc..........et voilà, le jeux sont fait !!!
Dopo è facile calcolare le frazioni molari dei tre componenti all'equilibrio:
X N2 = 575 mol / 1000 mol = 0,575
X O2 = 376 mol / 1000 mol = 0,376
X NO = 49 mol / 1000 mol = 0,049
Se lo stato di equilibrio raggiunto viene perturbato con l'aggiunta di un'altra quantità di reagente N2, secondo il principio di Le Châtelier il sistema si modifica per ridurre al minimo l'effetto spostandosi verso la formazione di altro prodotto NO.
Grazie Luisa.....
PS: per la Kc è stato un errore di trascrizione dalla brutta..... il solito sbadato......! ma ti assicuro che lo scritto così...
Mi togli un dubbio per Qr intendi questa formula Qr=nRTlnVf/Vi ovvero l'espansione del gas in modo reversibile?

LuiCap

2016-09-21 16:54

Il quoziente di reazione (Qr) è il rapporto tra le concentrazioni molari dei prodotti e quelle dei reagenti ognuna elevata al suo coefficiente stechiometrico.

In una reazione in fase omogenea del tipo:

A + 2B <==> 3C

Qr = [C]^3/[A]^2

Il valore numerico di Qr cambia continuamente nel tempo fino a quando, raggiunto lo stato di equilibrio, rimane costante. Questo valore di Qr rappresenta la costante di equilibrio K della reazione; si tratta comunque sempre di un equilibrio dinamico, nel senso che la velocità della reazione diretta è uguale a quella della reazione inversa, perciò la reazione appare "ferma".

Se le concentrazioni molari all'equilibrio di reagenti e prodotti sono:

[A] = 0,15 mol/L

= 0,50 mol/L

[C] = 0,20 mol/L

la costante di equilibrio Kc è:

Kc = 0,20^3/0,15x0,50^2 = 0,21

Quando si aggiungono 0,10 mol/L di ciascun componente alla composizione di equilibrio, il nuovo Qr diventa:

Qr = 0,30^3/0,25x0,60^2 = 0,30

Poiché Qr = 0,30 è maggiore della Kc = 0,21, le concentrazioni molari di reagenti e prodotti si riassestano per far sì che la Kc resti costante: una parte dei prodotti si ritrasformano nei reagenti, ovvero l'equilibrio retrocede.

Una volta raggiunto il nuovo stato di equilibrio, le concentrazioni molari dovranno essere:

[A] > 0,25 mol/L

> 0,60 mol/L

[C] < 0,30 mol/L

Verifichiamo con i calcoli.

All'equilibrio avremo:

[A] = 0,25 - x mol/L

= 0,60 - 2x mol/L

[C] = 0,30 + 3x mol/L

Kc = 0,21 = (0,30 + 3x)^3 / (0,25 - x) (0,60 - 2x)^2

Risolvendo l'equazione di 3° grado x = -0,0082 mol/L

Perciò al nuovo equilibrio:

[A] = 0,25 - (-0,0082) = 0,26 mol/L

= 0,60 - (2·-0.0082) = 0,62 mol/L

[C] = 0,30 + (3·-0.0082) = 0,28 mol/L

In generale:

Se Keq < 1, quando Qr aumenta l'equilibrio retrocede: parte dei prodotti si ritrasformano nei reagenti.

Se Keq < 1, quando Qr diminuisce l'equilibrio avanza: parte dei reagenti si trasformano in ulteriori prodotti.

Se Keq > 1, quando Qr diminuisce l'equilibrio avanza: parte dei reagenti si trasformano in ulteriori prodotti.

Se Keq > 1, quando Qr aumenta l'equilibrio retrocede: parte dei prodotti si ritrasformano nei reagenti.

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Oscar.91

2016-10-04 10:48

Ciao a tutti
Scusatemi se non mi son fatto più vivo....problemi con il lavoro
Ora vi posto alcuni esercizi che ho svolto ed altri che proprio non so riuscito a fare...... son uscito di testa non capisco dove sbaglio...
se per favore mi aiutate ne sarei veramente grato
ESERCIZI CHE NON RIESCO A RISOLVERE:
1) In un recipiente chiuso vengono introdotti cianuro di ammonio ed ammoniaca alla temperatura di 100°C. La temperatura viene portata a 300°C e si stabilisce l’equilibrio secondo la reazione:
NH4CN(s) <==> NH3(g)+HCN(g)
Le pressioni iniziali a 100°C e finali a 300°C sono rispettivamente 0.1 atm e 1976 mmHg. Calcolare la costante di equilibrio della reazione a 300°C. In che direzione e perché si sposta l’equilibrio se introduciamo azoto?
2) Un composto di formula ABC₂ subisce decomposizione termica secondo la seguente reazione (da bilanciare):
ABC2(g) <==> AC2(s)+AB(g)+BC2(g)
Un eccesso di ABC₂ viene riscaldato da 12°C a 582°C in un recipiente chiuso contente azoto e BC₂ gassoso in rapporto molare 2:1. Le pressioni iniziali a 12°C e finali a 582°C sono rispettivamente 0.4 atm e 1216 mmHg. Calcolare la costante di equilibrio della reazione a 582°C.
3) In un recipiente chiuso vengono introdotti carbonato di ammonio ed ammoniaca alla temperatura di 22°C ed alla pressione di 0.7 atm. La miscela viene portata a 130°C e si instaura il seguente equilibrio (reazione da bilanciare):
(NH₄)₂CO3(s) CO2(s) + NH3(g) + H₂O(g)
La pressione finale risulta 37 atm. Determinare KP e KC della reazione a 130°C e la composizione percentuale in volume della fase gassosa. Stabilire se e in che direzione si sposta l’equilibrio se diminuisce il volume del recipiente.
Nota bene : non ci troviamo in fase omogenea, Giusto? abbiamo sostanze solide e gassose quindi...... aiuto....
ESERCIZI SVOLTI
1) In un recipiente di volume 0.500L, in un esperimento si è visto che dopo aver posto 0.100 moli di Co,0.250 moli di H2 e 0.0250 moli di CH3OH, si stabilisce il seguente equilibrio :
CO+2H2 <==> CH3OH
alla T=120°C con la concentrazione finale di CH3OH di 4.30*10-3M . Calcolare il Kc alla T=120°C
SOLUZIONE
CO+2H2 <==> CH3OH
mi trovo la molarità iniziale

[CO2]=0.100moli/0.500L=0.200M
[H2]=0.250moli/0.500L=0.500M
[CH3OH]=0.0250moli/0.500L=0.0500M
sapendo che la concentrazione finale di [CH3OH]=4.30*10-3 è più piccola di quella iniziale, con X indico la variazione della concentrazione;
Quindi
CO   +       2H2       <==> CH3OH
Concen. iniziali                                               0.200            0.500                 0.0500
variazione                                                          +x              +2x                    -x
Concen. finale                                            0.200+x           0.500+2x           0.0500-x
il valore di X lo calcolo così
[CH3OH]= 0.0500-x=4.30*10-3M
X=0.0500-4.30*10-3=0.0457M
sostituisco in CO2 e H2 e ho
[CO2]=0.200+x=0.200+0.0457=0.2457M
[H2]=0.500+2x=0.500+2*0.0457=0.591M
Trovo
Kc=[CH3OH]/[CO2]*[H2]^2=5.00*10-2
2) A 100°C e alla presiione di 30 atm, le frazioni molari per la reazione:
C(s)+CO2(g) <==>2CO(g)
sono Xco2=0.17 , Xco=0.83. Calcolare la Kp alla T=100°C
SOLUZIONE
Ptot= 30 atm trovo le pressioni parziali
Pco2=Xco2*Ptot=0.17*30=5.1atm
Pco=Xco*Ptot=0.83*30=24.9atm
Kp=(Pco)^2/(Pco2)=(24.9)^2/(5.1)=121.5
3) La costante di equilibrio a 723°C per la reazione
A(g)+B(g) <==>C(g)
vale 50 atm. In un recipiente a pareti chiuse ha volume di 50L ; vengono immerse 1 moli e di A e 1 mole di B Calcolare le concentrazioni delle specie gassose all'equilibrio. Vengono poi immerse 0.2 moli di B .Calcolare le nuove concentrazioni all'equilibrio.
SOLUZIONE
devo trovarmi Kp che è
Kp=(Pc)/(PA)*(PB)
Uso la legge dei gas perfetti per trovarmi le pressini parziali di A e B , visto che il n° di moli sono uguali (1mole di A e di B)
T=273+723°C=996K
P(A=B)=nRT/V=1.63atm
La variazione è
A(g)         +        B(g) <==>C(g)
pressioni parz. inizio                                           1.63                   1.63           0
variaz.                                                              -x                         -x            +x
equilibrio                                                          1.63-x                1.63-x         +x
scrivo la Kp in funzione di x
Kp=(Pc)/(PA)*(PB)=x/(1.63-x)^2=50
risolvendo l'eq. di 2° X=1.44atm
Pertanto sostituisco X nelle pressioni parziali è ho
A=0.19atm
B=0.19atm
C=1.44atm
Calcolo le nuove concentrazioni trovandomi le moli
moli(A=B) PV/RT=0.12 moli
moliC=PV/RT=0.88 moli
le conc. sono
[A]==moli/V=2.4*10-3M
[C]=moli/V=17.6*10-3M
Inserisco ora 0.2 moli di B, significa un incremento della pressione parziale di B pari a 1.63*0.2= 0.33 atm, riutilizzo lo schema di prima dove ora la pressione iniziale di B sarà
1.63+0.33atm=1.96
A(g)         +        B(g) <==>C(g)
pressioni parz. inizio                                           1.63                   1.96          0
variaz.                                                              -x                         -x            +x
equilibrio                                                          1.63-x                1.96-x         +x
scrivo la Kp in funzione di x
Kp=(Pc)/(PA)*(PB)=x/(1.63-x)*(1.96-x)  =50
risolvendo l'eq. di 2° X=1.56atm
A=1.63-1.56=0.07atm
B=1.93-1.56=0.4atm
C=1.56atm
Calcolo le nuove concentrazioni trovandomi le moli
moli A= PV/RT=0.04 moli
moli B= PV/RT=0.24 moli
moli C= PV/RT=0.96moli
le conc. nuove sono
[A]=moli/V=8*10-4M
=moli/V=4.8*10-3M
[C]=moli/V=1.92*10-2M
Grazie Sempre a tutti quelli che lo leggono

LuiCap

2016-10-04 18:23

Esercizi svolti
Il procedimento di risoluzione è corretto per tutti e tre gli esercizi che hai postato.
Nell'esercizio 3, a mio parere, il procedimento è molto laborioso e contorto; il risultato però, a parte gli arrotondamenti numerici intermedi, è corretto.
Ti allego la mia risoluzione:

eq gassoso 1.jpg

eq gassoso 2.jpg

Esercizi non svolti
Ti allego, per il momento, la risoluzione dell'esercizio 3 sperando che, da questa, tu possa trovare la strada per risolvere anche gli altri.

eq gassoso 3.jpg

eq gassoso 4.jpg

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LuiCap

2016-10-05 10:24

Esercizi non svolti
Sarà sicuramente incapacità mia, ma io trovo sempre qualcosa che non mi quadra nei testi degli esercizi che scrivi.
Nell'esercizio non svolto 2, secondo me, il reagente ABC2 è solido e non gassoso sia a 12° che a 582°C.
Hai modo di controllare il testo?

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: Oscar.91

Oscar.91

2016-10-05 16:53

LuiCap ha scritto:
Esercizi non svolti
Sarà sicuramente incapacità mia, ma io trovo sempre qualcosa che non mi quadra nei testi degli esercizi che scrivi.
Nell'esercizio non svolto 2, secondo me, il reagente ABC2 è solido e non gassoso sia a 12° che a 582°C.
Hai modo di controllare il testo?
Sono i testi dei compiti, è ho fatto copia incolla dalle email mandate dalla stessa prof.....inoltre quando ho scritto alla prof.(perché non son voluto andare al ricevimento) ho chiesto dell'ultimo compito che ho svolto, e bene gli errori erano quelli che abbiamo visto noi...
inoltre io ho cercato di svolgere gli esercizi come mi insegni tu...ma e possibile mai che mi trovi la X con valori negativi?
Forse e meglio che lo scriva:
1)Esercizio : In un recipiente chiuso vengono introdotti cianuro di ammonio ed ammoniaca alla temperatura di 100°C. La temperatura viene portata a 300°C e si stabilisce l’equilibrio secondo la reazione:
NH4CN(s) NH3(g)+HCN(g)
Le pressioni iniziali a 100°C e finali a 300°C sono rispettivamente 0.1 atm e 1976 mmHg. Calcolare la costante di equilibrio della reazione a 300°C. In che direzione e perché si sposta l’equilibrio se introduciamo azoto?
Soluzione
la reazione in questo caso è bilanciata (verifica per scrupolo)
poi Δn=2-1=-1
quindi Kp=Kc(RT)^ Δn
la Ti=273+100=373K , Tf=273+300=573K
la Pi=0.1 atm , Pf=1976mmHg=2.6atm
alla T=100°C la pressione a 0.1 atm il V=1L , trovo le moli
n=RT/PV=0.0821*373/0.1*1=306.2moli ATTENZIONE: il valore è giusto ?
NH4CN(s)       NH3(g)   + HCN(g)
moli iniz.                                                                -                  306.2          0
variaz.                                                                   -                     +x           +x
moli finali                                                               -                 306.2+x       +x
moli totali=306.2+2x
per la pressione di 2.6 atm si ha
PV=nRT ovvero 2.6*1=(306.2+2x)*0.0821*573
dopo aver fatto i calcoli x=-153.07 è GIUSTO...!?
anche l'altro esercizio ho lo stesso problema. dove sbaglio
PS: Luisa nel tuo esercizio svolto (mi riferisco al n°3 non svolto) il valore delle moli di NH3 introdotte a me viene 34.6 e non 0.029, e possibile?
in questo modo anche gli altri valori son sbagliati.... ho son io che dò i numeri?
GRAZIE MILLE........

LuiCap

2016-10-05 17:40

Per l'esercizio 3 mi sto dando delle botte in testa da sola: il risultato numerico è giusto (0,029 mol), ma avevo scritto l'espressione rovesciata
Ora ho corretto l'allegato.
Nell'esercizio che hai postato ora, c'è l'errore che avevo commesso io, sorry.
n NH3 = PV/RT = 0,1/(0,0821·373) = 0,0033 mol (0,003265)
C'è però anche un errore tuo.
Negli equilibri in fase eterogenea il Δn si calcola tenendo conto solo dei componenti in fase gassosa, perciò:
Δn = 1 + 1 - 0 = 2
I risultati sono:
Kc = 7,61·10^-4
Kp = 1,68
Addizionando N2 l'equilibrio si sposta a destra: a pressione costante l'aggiunta di un gas inerte fa aumentare il volume del sistema reagente; l'effetto è analogo a quello che si avrebbe se si abbassasse la pressione esterna esercitata sul sistema facendolo espandere. Dato che la reazione avviene con aumento del numero di moli dei componenti gassosi (Δn>0), cioè con aumento di volume, il sistema reagisce producendo una maggior quantità di prodotti gassosi, ovvero l'equilibrio si sposta a destra.

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Oscar.91

2016-10-10 15:25

Ciao a tutti
scusate il ritardo....vi propongo dei nuovi esercizi....come sempre chiedo il vostro aiuto e se ho sbagliato ditemelo
GRAZIE
1)ESERCIZIO
In un recipiente chiuso vengono introdotti cromato di ammonio ed azoto ed argon(rapportoN2/Ar in volume1/1) alla temperatura di 20°C ed alla pressione di 1.6 atm. La miscela viene portata a 300°C e si instaura il seguente equilibrio (reazione da bilanciare):
(NH₄)₂Cr₂O7(s) <==> Cr₂O3(s) + N2(g) + H₂O(g)
La pressione finale risulta 36 atm. Determinare KP e KC della reazione a 300°C e la composizione percentuale in volume della fase gassosa. Stabilire se e in che direzione si sposta l’equilibrio se viene rimosso l'argon dal recipiente.
Soluzione
la reazione bilanciata è
(NH₄)₂Cr₂O7(s) <==> Cr₂O3(s) + N2(g) +4 H₂O(g)
Δn=(4+1)-0=5      Δn>0
Kc=[N2][H2O]^4
Kp=Kc(RT)^Δn
Ti=293K
Tf=573K
moli=PV/RT=1.6*1/0.0821*293=0.0665
                                               (NH₄)₂Cr₂O7(s) <==> Cr₂O3(s) +       N2(g)       +   4H₂O(g)
moli iniz.                                                 -                  -             0.0665           0
variaz.                                                     -                  -             +x               +4x                                                      moli finali                                                       -                     -                0.0665+x       +4x
moli totali= 0.0665+x+4x=0.0665+5x
PV=nRT
36=(0.0665+5x)*0.0821*573
X=0.140
Kc=[N2][H2O]^4=0.0203<1
Kp=Kc(RT)^Δn=4.70*10^6
[N2]=0.2065M
[H2O]=0.560M
la composizione percentuale in volume della fase le ricavo come nell'esercizio di prima (i risultati li ho svolti e che non trovo il foglio in brutta )
l’equilibrio si sposta, quando viene rimosso l'argon dal recipiente, a sinistra.
in altre parole se un reagente viene rimosso, il sistema si sposterà per riformare il componente allontanato giusto?.
2)ESERCIZIO
in un recipiente di 10L contiene SnO2 solido e H2 alla pressione di 6,00 bar e alla temperatura di 800K .
calcolare la massa di stagno che si è formata quando si è raggiunto l'equilibrio Keq=0.600 della reazione
SnO2(g)+2H2(g) <==> Sn(s) + 2H2O(g)

Soluzione
6 bar= 5.9 atm
PV=nRT
moliH2=PV/RT=0.904moli
                                                                SnO2(g)+2H2(g) <==> Sn(s) + 2H2O(g)
moli iniz.                                                        -        0.904              -           0
variaz.                                                            -         -2x                -           +2x
moli finali                                                       -         0.904-2x         -           +2x
dopo i dovuti calcoli trovo
X=0.394
moliH2= 0.904-2x=0.116
moli H2O=2x=0.788
2H2O sono il doppio dello stagno e la massa è
massa=(moli/2)*PM=46.8
Grazie per il vostro aiuto

LuiCap

2016-10-10 18:49

Esercizio 1
L'(NH4)2Cr2O7 è il dicromato di ammonio e non il cromato di ammonio
L'Argon introdotto nel recipiente è un gas inerte, ovvero le moli iniziali introdotte non reagiscono e si trovano inalterate all'equilibrio.
Non partecipano all'equilibrio, ma ci sono e concorrono, insieme all'N2 e all'H2O, a determinare la composizione % in volume della miscela gassosa.
La risoluzione corretta è questa:

eq (NH4)2Cr2O7.jpg

Se viene rimosso l'Argon dal recipiente, essendo questo un gas inerte che non partecipa all'equilibrio ma contribuisce a determinare la pressione di equilibrio, affinché la Keq resti costante, dovrà diminuire il volume del sistema reagente; poiché la reazione avviene con un aumento del numero di moli (Δn = 5), l'equilibrio si sposterà nel verso che contrasta questa diminuzione di volume, ovvero verso sinistra.
È sbagliato dire che "l'equilibrio si sposta a sinistra per riformare il componente allontanato".
Esercizio 2
L'impostazione è corretta, ma hai commesso un errore di calcolo nel determinare la x.
x = 0,197 mol
n H2 = 0,902 - 2·0,197 = 0,508 mol
[H2] = 0,0508 mol / 10 L = 0,0508 mol/L
n H2O = 2·0,197 = 0,394 mol/L
[H2O] = 0,394 mol / 10 L = 0,0394 mol/L
Verifica:
Kc = [H2O]^2 / [H2]^2 = 0,0394^2 / 0,0508^2 = 0,600
Poichè il Δn della reazione è 0, Kp = Kc
n Sn = 0,0394 mol / 2 = 0,0197 mol
m Sn = 0,0197 mol · 118,71 g/mol = 2,34 g Sn

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: Oscar.91

Oscar.91

2016-10-20 16:00

Ciao a tutti
ho risolto alcuni problemi (della prof e del libro di testo) e volevo sapere se li ho svolti in modo corretto, (visto che non ho i risultati per poter confrontarli). Scusatemi già da ora se ho scritto cose orribili
Grazie mille a chi mi aiuterà
ESERCIZIO 1
Un composto di formula ABC₂ subisce decomposizione termica secondo la seguente reazione (da bilanciare):
ABC2(g) AC2(s)+AB(g)+BC2(g)
Un eccesso di ABC₂ viene riscaldato da 12°C a 582°C in un recipiente chiuso contente azoto e BC₂ gassoso in rapporto molare 2:1. Le pressioni iniziali a 12°C e finali a 582°C sono rispettivamente 0.4 atm e 1216 mmHg. Calcolare la costante di equilibrio della reazione a 582°C.
SOLUZIONE
La reazione bilanciata è 2ABC2(s) AC2(s)+AB(g)+BC2(g)
Δn=(1+1)-0=2      Δn>0
Kc=[AB][BC2]
Kp=Kc(RT)^Δn
Ti=285K   Tf=855k
Pi= 0.4atm Pf=1216/760=1.6atm
moli=PV/RT=0.4*1/0.0821*285=0.0170
                                             2ABC2(s) AC2(s)+AB(g)+BC2(g)
moli iniz.                                      -                  -         -      0.0170
variaz.                                        -                  -      +x        +x
moli finali                                          -                     -       +x       0.0170+x
moli totali= 0.0170+x+x= 0.0170+2x
PV=nRT
1.6=( 0.0170+2x)*0.0821*855
X=2.91*10-3
Kc=[AB][BC2]=4.10*10-5
Kp=Kc(RT)^Δn=9.4*10^-2
[AB]=2.91*10-3M
[BC2]=0.01409M
Kc<1 e Kp>1
si sposta a sinistra, (significa che le concentrazioni dei prodotti e < delle concentrazioni dei reagenti e quindi l'equilibrio si sposta a sinistra ? è giusto il mio pensiero?)
ESERCIZIO 2
In un recipiente del volume 10L vengono introdotti 2.0g di C2N2(g) <==> 2CN(g) all'equilibrio si misura una pressione totale pari a 0.98 atm Calcolare il grado di dissociazione alfa e la costante Kp.
SOLUZIONE
Δn=2-1=1      Δn>0
Kc=[CN]^2/[C2N2]
Kp=Kc(RT)^Δn
moliC2N2=massa/PM=0.0385 moli
Ti=2873K
Pc2n2=nc2n2RT/V=[C2N2]RT=0.907
                                                                 C2N2(g) <==> 2CN(g)
pression parz iniz.                                0.907                -
variaz.                                                 -x                  +2x
pression parz finali                                       0.907-x             +2x
0.907-x+2x=0.98
x=0.073
a questo risultato ci arrivo utilizzando le moli? e più semplice? ho sbaglio?
Pc2n2=0.907-0.073=0.834 atm
Pcn=2x=0.146atm
Kp=(Pcn)^2/(Pc2n2)=0.025
Svolgo lo stesso procedimento per trovarmi alfa, vi dispiace se vi scrivo il risultato,
Alfa=0.0805
Ps Scusatemi vi devo lasciare...impegno imprevisto (mi cerca il mio datore di lavoro..... )

LuiCap

2016-10-20 19:20

Non so cosa tu abbia fatto, ma non hai ancora abilitato la ricezione dei messaggi privati.
Nella pagina del tuo profilo deve comparire:
Dettagli del contatto per Oscar.91
Messaggi privati: Invia a Oscar.91 un messaggio privato
Per gli ultimi due esercizi ancora non ci siamo
Esercizio 1
Non puoi ignorare che ci sia N2, cioè un gas inerte, nel recipiente: ti ho già detto che un gas inerte non reagisce, ma influisce sulla composizione dell'equilibrio.
Ammettendo che i tuoi calcoli fossero giusti, cosa significa questa frase:
"Kc<1 e Kp>1
si sposta a sinistra, (significa che le concentrazioni dei prodotti e < delle concentrazioni dei reagenti e quindi l'equilibrio si sposta a sinistra ? è giusto il mio pensiero?)"

eq gas ABC2.jpg

Esercizio 2
Dove hai tirato fuori la Ti di 2873 K? Il testo che hai postato non riporta alcuna temperatura.
Io l'ho risolto in questo modo:

eq gas C2N2.jpg

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: Oscar.91

Oscar.91

2016-10-27 10:36

Esercizio 1
Non puoi ignorare che ci sia N2, cioè un gas inerte, nel recipiente: ti ho già detto che un gas inerte non reagisce, ma influisce sulla composizione dell'equilibrio.
Ammettendo che i tuoi calcoli fossero giusti, cosa significa questa frase:
"Kc<1 e Kp>1
si sposta a sinistra, (significa che le concentrazioni dei prodotti e < delle concentrazioni dei reagenti e quindi l'equilibrio si sposta a sinistra ? è giusto il mio pensiero?)"
Esercizio 2
Dove hai tirato fuori la Ti di 2873 K? Il testo che hai postato non riporta alcuna temperatura.
Scusa Luisa, chiedo perdono per gli strafalcioni che scrivo....
L'Esercizio 1 hai pienamente ragione non so come ho fatto ha dimenticarmi di N2....ho scritto l'esercizio sbagliato; mi sono accorto che ho copiato da un appunto vecchio....non quello corretto! infatti li ho confrontati (c'è sempre qualche errore nei calcoli) ma l'avevo svolto in modo giusto.. Chiedo Scusa.
Per quanto riguarda la frase che ho scritto: significa che le concentrazioni dei prodotti e < delle concentrazioni dei reagenti e quindi l'equilibrio si sposta a sinistra questa era una frase scritta dalla prof. per un esercizio simile a lezione quindi io pensavo che fosse una spiegazione al motivo perchè la reazione si spostasse a sinistra...Ok non scriverò più stupidaggini del genere
Nell'Esercizio 2 mi son dimenticato di trascrivere nel testo che la reazione di equilibrio avveniva a quella temperatura quindi il mio esercizio è sempre sbagliato? non dovevo considerare la temperatura?
Ciao a tutti
vi posto un esercizio nuovo o quasi (sempre dai compiti della prof.)
ESERCIZIO
Un composto di formula KJZ2 subisce decomposizione termica secondo la seguente reazione (da bilanciare)
KJZ2(s) <==> KZ2(s)+KJ(g)+JZ2(g)
un eccesso di KJZ" viene riscaldato da 15° C a 600°C in un recipiente chiuso contenente azoto e JK2 gassoso in rapporto molare2/1 le pressioni iniziali a 15°C e finali a 600°C sono rispettivamente304mmHge 1,6 atm . Calcolare la costante di equilibrio della reazione a 600°C.
Soluzione
2KJZ2(s)+2N2(g) <==> KZ2(s)+KJ(g)+JZ2(g)
L'ho scritto cosi per non dimenticarmi N2
Δn=(1+1)-0=2      Δn>0
Kc=[KJ][JZ2]
Kp=Kc(RT)^Δn
Ti=288K
Tf=873
KJZ2= reagente solido in eccesso
JZ2=prodotto gassoso
N2= gas inerte
Rapporto molare tra N2=JZ2 è 2:1
La pressione è 304/760=0.4atm
quindi
PN2=0.4*2/3=0.27atm
PJZ2=0.4*1/3=0.13atm
moliN2=PV/RTi=0.0114moli
moliJZ2=PV/RTi=0.00550moli
2KJZ2(s)+2N2(g) <==> KZ2(s)+KJ(g)+JZ2(g)
moli iniz.                                                      ecces.   0.0114              0         0     0.00550
variaz.                                                             /           -0                /          +x        +x
moli finali                                                         /       0.0114             /          +x   0.00550+x
moli totali=0.0114+x+0.00550+x=0.0170+2x
PV=nRTf --> 1.6*1=(0.0170+2x)*0.0821*873
dove x=2.65*10-3
[KJ]=2.65*10-3
[JZ2]=8.15*10-3
Kc=[KJ][JZ2]=2.16*10-5
Kp=Kc(RTf)2=1.55*10-3
Spero che sia svolto in modo corretto
Grazie a tutti

LuiCap

2016-10-27 12:03

Esercizio 1
Non è la frase che è sbagliata, ma
Kc<1 e Kp>1
perché dai calcoli che avevi fatto ti risultava:
Kc=[AB][BC2]=4.10*10-5
Kp=Kc(RT)^Δn=9.4*10^-2
Quindi due valori entrambi < 1
Esercizio 2
Se la temperatura è nota la mia risoluzione è sbagliata... benedetto ragazzo
Il tuo procedimento per calcolare la Kp è corretto: Kp = 0,0259
Il calcolo del grado di dissociazione è sbagliato; te lo mostro partendo dalle pressioni parziali dei due componenti che hai calcolato:

Oscar.91.jpg

LuiCap

2016-10-28 13:22

ESERCIZIO
Un composto di formula KJZ2 subisce decomposizione termica secondo la seguente reazione (da bilanciare)
KJZ2(s) <==> KZ2(s)+KJ(g)+JZ2(g)
un eccesso di KJZ2 viene riscaldato da 15° C a 600°C in un recipiente chiuso contenente azoto e JZ2 gassoso in rapporto molare 2/1 le pressioni iniziali a 15°C e finali a 600°C sono rispettivamente 304mmHg e 1,6 atm. Calcolare la costante di equilibrio della reazione a 600°C.
Il procedimento che hai svolto è corretto.
Nel calcolo della Kc ci sono errori di arrotondamento intermedi: Kc = 2,26·10^-5.
Nel calcolo della Kp c'è un errore di calcolo: Kp = 1,16·10^-1
Devi imparare ad usare le memorie della calcolatrice.

Oscar.91

2016-11-07 16:45

Ciao
ecco il nuovo quesito...
Esercizio
In un recipiente chiuso da 1L si introducono 50g di H2e un eccesso di MnO2 a 25°C a 150°C, si instaura il seguente equilibrio (da Bilanciare): MnO2(s)+H2(g) <==> Mn(s)+H2O(g) la cui Kp=2.09. Calcolare le masse di MnO2 rimasta e di Mn formata all'equilibrio
Soluzione
la soluzione bilanciata è
MnO2(s)+2H2(g) <==> Mn(s)+2H2O(g)
Δn=2-2=0      Δn=0
Kc=KP=2.09
moliH2=massa/PM=1.04
[H+]=moli/V=1.04M
                                             MnO2(s)+2H2(g) Mn(s)+2H2O(g)
conc. iniz.                                      -        1.04         -             0
variaz.                                        -             -x           -           +2x
Conc finali                                            -             1.04-x         -          +2x
Kc=[2x]^2/[1.04-x]=2.09
facendo i calcoli ho x=0.44
[H2]=0.6M
[H2O]=1.2M
moliH2O=1.2M*1L=1.2moli
mloiH2=0.6M*1L=0.6 moli
determino il reagente limitante che è (dopo i calcoli fatti) H2 quindi
2 moli di H2:1moli Mn(s)=0.6 moli di H2:x moli Mn(s)
x moli Mn(s)=0.6 moli di H2*1moli Mn(s)/2 moli di H2=0.3 moli Mn
massa=moli*PM=16.4g Mn
2 moli di H2:1moli MnO2(s)=0.6 moli di H2:x moli MnO2(s)
x moli MnO2(s)=0.6 moli di H2*1moli MnO2(s)/2 moli di H2=0.3 moli MnO2
massa=moli*PM=26.1 g MnO2
Un GRAZIE SPECIALE a Luisa

LuiCap

2016-11-07 23:16

Non riesco proprio a capire dove tu abbia tirato fuori 1,04 moli iniziali di H2
Sei certo di aver trascritto bene il testo???

MnO2 + 2 H2.jpg