Equilibrio Chimico

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Lara

2017-05-28 07:47

Buongiorno, ho problemi con questo esercizio 

 In un recipiente di volume V, si introducono10,0 g di MnO2 (s), 2,0 moli di H2 (g), 20,0 g di Mn (s) e 4,0 moli di H2O (g), e alla temperatura di 150 °C s realizza l’equilibrio:

MnO2 (s) + 2 H2 (g) Mn(s) + 2 H2O(g)

Noto che, a 150 °C, il ΔG° della reazione vale -2,60 kJ mol-1, si calcoli la percentuale in volume di idrogeno H2(g) presente all’equilibrio. 

Dopo essermi calcolata i grammi e le moli mancanti di alcuni composti (n= massa/PM) non saprei proprio come procedere non avendo neanche il  valore della pressione... 

grazie mille 

Mario

2017-05-28 07:58

E' un pò poco, quasi niente.

Il regolamento del forum dice chiaramente che bisogna proporre una soluzione, anche se appare sbagliata.

saluti

Mario

Lara

2017-05-28 08:05

Mario ha scritto:

E' un pò poco, quasi niente.

Il regolamento del forum dice chiaramente che bisogna proporre una soluzione, anche se appare sbagliata.

saluti

Mario

Mi dispiace ma non so proprio cosa scrivere altrimenti avrei proposto qualcosa

LuiCap

2017-05-28 10:45

Quando una reazione raggiunge l'equilibrio il suo ΔG = 0.

Perciò la seguente equazione di Van't Hoff

ΔG = ΔG° + RT ln Kp

assume la seguente espressione:

ΔG° = -RT ln Kp

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Lara

2017-05-28 14:14

LuiCap ha scritto:

Quando una reazione raggiunge l'equilibrio il suo ΔG = 0.

Perciò la seguente equazione di Van't Hoff

ΔG = ΔG° + RT ln Kp

assume la seguente espressione:

ΔG° = -RT ln Kp

grazie :-) mi scuso subito se scrivo brutalità

ma devo impostare il sistema con le x ?

Perchè avendo tutti i dati circa le moli e i grammi non so se la reazione va verso sinistra o destra

inoltre il delta n è uguale a zero quindi posso dire che Kp=Kc?

dai calcoli è possibile che questa valga 1?

Grazie mille davvero

LuiCap

2017-05-28 14:38

Dapprima si ricava la Kp dalla relazione che ti ho scritto:

deltaG° e Kp.jpg
deltaG° e Kp.jpg

Poi si imposta la tabella con le moli iniziali dei reagenti e si ricavano le moli dei componenti gassosi all'equilibrio nota la Kp = Kc

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Lara

2017-05-28 15:07

LuiCap ha scritto:

Dapprima si ricava la Kp dalla relazione che ti ho scritto:

Poi si imposta la tabella con le moli iniziali dei reagenti e si ricavano le moli dei componenti gassosi all'equilibrio nota la Kp = Kc

grazie mille, ma le moli di MnO2 sono 0,11?

poi dopo aver trovato le moli come faccio ad arrivare al volume ?

LuiCap

2017-05-28 17:51

Sì, le moli iniziali di MnO2 sono 0,115.

Mostra come hai calcolato le moli dei quattro componenti all'equilibrio.

Poi vediamo come si calcola il volume.

Lara

2017-05-28 20:43

LuiCap ha scritto:

Sì, le moli iniziali di MnO2 sono 0,115.

Mostra come hai calcolato le moli dei quattro componenti all'equilibrio.

Poi vediamo come si calcola il volume.

Allora sapendo che Kp = 2,09, mi calcolo il quoziente di reazione, Q= 1,6

dunque dato che Q<Kp la reazione procede spontaneamente verso destra.

Quindi imposto il mio sistema in questo modo:

MnO2 (s)      +     2 H2 (g)    =    Mn(s)      +    2 H2O(g) 

0,115-x               ,             2-2x            ,        x             ,         2x

Kp=Kc=Kx quindi  4x^3= 2,09*(0,115-x)(2-2x)^2

giusto? Blush

data la difficoltà dell' equazione dubito sia corretta  

però con un risolutore online ho trovato che l'unica soluzione possibile (non complessa) sia x= 0,114 

LuiCap

2017-05-28 21:27

È un equilibrio in fase eterogenea, quindi il quoziente di reazione così come la Kc si calcola tenendo conto solo delle concentrazioni dei componenti in fase gassosa:

Q = [H2O]i^2 / [H2]i^2

Q = (4,0^2/V^2) / (2,0^2/V^2) = 4

Q > Kc, quindi la reazione procede spontaneamente verso sinistra.

deltaG° e Kp_2.jpg
deltaG° e Kp_2.jpg
deltaG° e Kp_3.jpg
deltaG° e Kp_3.jpg

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Lara

2017-05-28 21:47

LuiCap ha scritto:

È un equilibrio in fase eterogenea, quindi il quoziente di reazione così come la Kc si calcola tenendo conto solo delle concentrazioni dei componenti in fase gassosa: Q = [H2O]i^2 / [H2]i^2 Q = (4,0^2/V^2) / (2,0^2/V^2) = 4 Q > Kc, quindi la reazione procede spontaneamente verso sinistra

Infinitamente grazie!!!!!! Blush mi dispiace per il fastidio però un' ultima domanda!  se calcolando Q abbiamo detto che la reazione procede spontaneamente verso sinistra, perchè ha messo il meno a sinistra e non a destra ?  non dovrebbe essere : 0,115 + x ; 2+2x ; 0,36 - x ; 4-2x  (?) Mi scuso ancora  O:-)

LuiCap

2017-05-28 21:54

Certo, si poteva fare anche come dici tu.

Io però preferisco sempre impostare la tabella come ti ho scritto e poi ricavare la x che, come vedi, in questo caso assume valore negativo (-0,226 mol).

Facendo come dici tu sarebbe risultato x = 0,226 mol, ma questo non cambia il numero delle moli all'equilibrio.

Lara

2017-05-28 21:58

LuiCap ha scritto:

Certo, si poteva fare anche come dici tu.

Io però preferisco sempre impostare la tabella come ti ho scritto e poi ricavare la x che, come vedi, in questo caso assume valore negativo (-0,226 mol).

Facendo come dici tu sarebbe risultato x = 0,226 mol, ma questo non cambia il numero delle moli all'equilibrio.

Grazie mille davvero e mi scusi per l'orario  Blush