Calcolo Kc e Kp

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Anasclero

2016-05-31 13:41

Salve ragazzi, volevo sapere se avevo svolto correttamente il seguente esercizio (il primo di una lunga serie :';-) )

"In un recipiente di 2 l vengono poste 1 mol di specie A, 2 mol di specie B, 1 mol di specie C. Alla temperatura di 800K si stabilisce il seguente equilibrio gassoso:

2A <=> 2B +C + D

Il grado di dissociazione alpha di A= 0.3

a)Calcolare Kc e Kp dell' equilibrio

b)Come viene influenzato l'equilibrio ad un aumento di pressione "

Personalmente partendo dal fatto che:

Kc= ([C]^n * ^n)/ [A]^n,

Kp= Kc (RT)^delta(n)

Le concentrazione delle specie le ricavo con c=n/V, per cui

[A]= 0,5 mol/l

= 1 mol/l

[C]= 0,5 mol/l

=> Kc=2, Kp=8608702 

Penso sia severamente sbagliato. Un piccolo aiuto per favore ahha

LuiCap

2016-05-31 14:20

Forse Beef mi odierà, ma ti vedo così in difficoltà che contravvengo al suo consiglio ;-)

Una qualsiasi Kc non si calcola con le concentrazioni iniziali, ma con le concentrazioni all'equilibrio.

Con le concentrazioni iniziali si può calcolare il quoziente di reazione, Qc, cioè il rapporto tra le concentrazioni molari iniziali dei prodotti e quelle dei reagenti ognuna elevata al suo coefficiente stechiometrico.

Qc = (2/2)^2 · (1/2) · (0/2) / (1/2)^2 = 0

Il valore numerico di Qc cambia continuamente nel tempo fino a quando, raggiunto lo stato di equilibrio, rimane costante. Questo valore di Qc rappresenta la costante di equilibrio Kc 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".

Per calcolare le concentrazioni molari all'equilibrio occorre calcolare quante moli iniziali di A si sono dissociate utilizzando il grado di dissociazione di A che ti viene fornito nel testo. Il procedimento lo trovi di seguito.

Ammettendo che la Kc = 2 da te trovata fosse corretta (e non lo è!!!), come fa a risultarti una Kp di 8608702???

Kp = 2 (0,082 · 800)^2 = 8607.

Kc da alfa.jpg
Kc da alfa.jpg

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Anasclero

2016-05-31 14:56

LuiCap ha scritto:

Forse Beef mi odierà, ma ti vedo così in difficoltà che contravvengo al suo consiglio ;-) Una qualsiasi Kc non si calcola con le concentrazioni iniziali, ma con le concentrazioni all'equilibrio. Con le concentrazioni iniziali si può calcolare il quoziente di reazione, Qc, cioè il rapporto tra le concentrazioni molari iniziali dei prodotti e quelle dei reagenti ognuna elevata al suo coefficiente stechiometrico. Qc = (2/2)^2 · (1/2) · (0/2) / (1/2)^2 = 0 Il valore numerico di Qc cambia continuamente nel tempo fino a quando, raggiunto lo stato di equilibrio, rimane costante. Questo valore di Qc rappresenta la costante di equilibrio Kc 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". Per calcolare le concentrazioni molari all'equilibrio occorre calcolare quante moli iniziali di A si sono dissociate utilizzando il grado di dissociazione di A che ti viene fornito nel testo. Il procedimento lo trovi di seguito. Ammettendo che la Kc = 2 da te trovata fosse corretta (e non lo è!!!), come fa a risultarti una Kp di 8608702??? Kp = 2 (0,082 · 800)^2 = 8607.

Grazie mille Luisa, sei stata più che gentile. Mi dispiace di avere postate prima nella sezione sbagliata, ma essendo nuovo non lo sapevo. Tra pochi giorni avrò l'esame di chimica e spero di riuscire in tempo (grazie anche all'ausilio del vostro aiuto) di riuscire a prepararmi in tempo.

Anasclero

2016-05-31 15:48

@LuiCap, scusa tanto ma mi sono accorto ora di una coso poco chiara.

Nello schema per ricavarsi il numero di moli finali, dove c'è il delta per le specie C e D dividi il numero di moli diviso 2 (anche per A e B ma avendo n(in)=2 fa 1 :';-) ).

Per quale motivo?

Mi verrebbe in mente n/V=M e poi moltiplichi M per le moli dissociate rispetto A, ma per quale motivo ahah?

Scusa la ignoranza, ma mi sto sforzando al massimo!

LuiCap

2016-05-31 16:17

I rapporti stechiometrici della reazione ci dicono che:

2 moli di A forniscono all'equilibrio 2 moli di B, 1 mole di C e 1 mole di D.

Avendo 1 mole iniziale di A, se ne dissoceranno (alfa x ni) = 0,3 x 1 = 0,3 moli

Dato che il coefficiente stechiometrico di B è uguale a quello di A, si formeranno in più sempre 0,3 moli.

I coefficienti stechiometrici di C e di D sono invece la metà di quelli di A, quindi si formeranno in più 0,3/2 = 0,15 moli.

In altre parole in qualsiasi equilibrio chimico la variazione del numero di moli deve avere lo stesso rapporto molare definito dai coefficienti stechiometrici della reazione.

Una volta calcolate le moli del reagente e dei prodotti all'equilibrio, per determinare la Kc occorre calcolare le molarità dei vari componenti dividendo ciascun numero di moli per il volume del recipiente:

M A = 0,7 mol/2 L

M B = 2,3 mol/2 L

M C = 1,15 mol/2 L

M D = 0,15 mol/2 L

Non confondere questo divisore 2 che sono litri con il precedente divisore 2 che sono moli ;-)

È il brutto viziaccio di tutti gli studenti di eseguire i calcoli usando solo i numeri e non anche le loro unità di misura:

un valore numerico seguito da una unità di misura diventa una grandezza fisica.

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Anasclero

2016-05-31 16:55

LuiCap ha scritto:

I rapporti stechiometrici della reazione ci dicono che: 2 moli di A forniscono all'equilibrio 2 moli di B, 1 mole di C e 1 mole di D. Avendo 1 mole iniziale di A, se ne dissoceranno (alfa x ni) = 0,3 x 1 = 0,3 moli Dato che il coefficiente stechiometrico di B è uguale a quello di A, si formeranno in più sempre 0,3 moli. I coefficienti stechiometrici di C e di D sono invece la metà di quelli di A, quindi si formeranno in più 0,3/2 = 0,15 moli. In altre parole in qualsiasi equilibrio chimico la variazione del numero di moli deve avere lo stesso rapporto molare definito dai coefficienti stechiometrici della reazione. Una volta calcolate le moli del reagente e dei prodotti all'equilibrio, per determinare la Kc occorre calcolare le molarità dei vari componenti dividendo ciascun numero di moli per il volume del recipiente: M A = 0,7 mol/2 L M B = 2,3 mol/2 L M C = 1,15 mol/2 L M D = 0,15 mol/2 L Non confondere questo divisore 2 che sono litri con il precedente divisore 2 che sono moli ;-) È il brutto viziaccio di tutti gli studenti di eseguire i calcoli usando solo i numeri e non anche le loro unità di misura: un valore numerico seguito da una unità di misura diventa una grandezza fisica.

Magari avessi una professoressa come te. Molte cose, spesso le danno per scontate. Non pensano che potrebbero avere anche studenti stupidi come me =D Grazie mille, tutto chiarissimo  :-)

LuiCap

2016-05-31 19:07

Non è questione di essere stupidi, ma di aver capito bene le cose che si sono studiate e, soprattutto, di aver già affrontato un minimo questi argomenti nel corso di studi fatto prima dell'università.

Chimica ormai è una materia di base in tutte le scuole medie superiori, ovviamente a diversi livelli: un conto è aver fatto chimica in un istituto tecnico ad indirizzo chimico, altro in un istituto tecnico ad indirizzo turismo ;-)

Se hai fatto chimica poco e male, dovrai solo faticare più di altri per superare l'esame.

Non pensare "magari avessi una professoressa come te...", un conto è avere a che fare con un solo studente per volta, altro con una classe più o meno numerosa e con gradi diversi di preparazione antecedente.