Esercizio Equilibrio Gassoso

[xshadow]

Salve,
Vorrei un aiuto,un suggerimento, per risolvere questo esercizio:

Alla T= 825 K per l'equilibrio in fase gassosa
COCl2 CO + CL2
la costante di equilibrio Kc= 7.1 x 10^-2
Calcolare la pressione totale nel recipiente di reazione affinchè la decomposizione di COCl2 sia del 30%


Ora non so bene come muovermi...
In particolare non capisco bene questa "pressione totale" da calcolare a cui fa riferimento QUALE sia!!!...Nel senso è la pressione prima dell'equilibrio che si trova nell'ambiente di reazione(nel recipiente) causata da cosa?? dalle molecole totali di COCl2 (prima che la reazione avvenga)che urtano sulle pareti del recipiente o è una "pressione esterna" ai protagonisti della reazione in questione , che per ciò non c'entra nulla con la pressione iniziale esercitata dalle molecole di COCl2 ???

Capire ciò penso mi aiuti già ad abbozzare un tentativo di risoluzione al problema.
Potete chiarirmi questa cosa??


Grazie in anticipo!!

[LuiCap]

All'equilibrio abbiamo:

[COCl2] = x - 30%x
[CO] = [Cl2] = 30%x

perciò

Kc = 7,1·10^-2 = (0,3x)^2/(x - 0,3x)

Risolvendo x = 0,55 mol
[COCl2] = 0,39 mol/L
[CO] = [Cl2] = 0,17 mol/L

La pressione totale che devi calcolare non è altro che la somma delle pressioni parziali delle specie presenti all'equilibrio:
pCOCl2 = 0,39 mol/L x 0,0821 L·atm/K·mol x 825 K = 26 atm
pCO = pCl2 = 0,17 mol/L x 0,0821 L·atm/K·mol x 825 K = 11 atm
ptot = 49 atm

[xshadow]

Grazie mille Luisa...

Dunque intendeva il calcolo della pressione esercitata all'equilibrio da tutti i singoli componenti coinvolti nella reazione ...
Del resto ora se ci penso bene in effetti è sensata come richiesta dal momento che la pressione totale all'equilibrio è funzione delle frazioni molari dei vari componenti...

Infatti se ho ben afferrato se ipoteticamente il COCl2 si fosse dissociato per il 50% la pressione totale non sarebbe piu la stessa ma sarebbe maggiore dal momento che da una molecola di COCl2 se ne formano 2 di prodotti.

Ora l'ultimo quesito/dubbio che ho è:
Cosa fa si che il COCl2 si dissoci per il 30% piuttosto che per il 50% (sono due esempi eh,potevano essere due numeri diversi) o viceversa??

La Kc è una costante a quella temperatura quindi suppongo ci siano dei fattori esterni che intervengano a determinare i rapporti tra specie di COCl2 dissociata e non...ma non mi sono troppo chiari quali ?!?!
Grazie.

[LuiCap]

I fattori che agiscono sulla variazione dello stato di equilibrio in fase omogenea:

Concentrazione
aumento della concentrazione del o dei reagenti   l'equilibrio si sposta a dx
aumento della concentrazione del o dei prodotti   l'equilibrio si sposta a sx

Temperatura
reazioni endotermiche   Kc aumenta se la T aumenta
reazioni esotermiche   Kc diminuisce se la T aumenta

Pressione
n prodotti > n reagenti   l'equilibrio si sposta a sx se P aumenta
n prodotti < n reagenti   l'equilibrio si sposta a dx se P aumenta
n prodotti = n reagenti   l'equilibrio non si sposta se P aumenta

Aggiunta di un gas inerte
a P costante  con n prodotti > n reagenti l'equilibrio si sposta a dx
a P costante  con n prodotti < n reagenti l'equilibrio si sposta a sx
a P costante  con n prodotti = n reagenti l'equilibrio non si sposta

a V costante   l'equilibrio non viene alterato

In un qualsiasi testo che tratti l'equilibrio in fase gassosa trovi le dimostrazioni.

[xshadow]

Si i fattori che da un punto di vista teorico possono variare la quantità di reagente/prodotto all'equilibrio li conosco grazie al principio di le chatelier

Quello che volevo dire è che il testo chiede poi sempre alla stessa T di calcolare la pressione totale per una dissociazione del 60%.
Ora si riesce a capire solo dal testo del problema citato inizialmente quale tra quei parametri da te citati è variato (con T=cost) in modo per cui l'equilibrio si preserva solo se ora la quantità di COCl2 dissociata è del 60%??

Cioè si riesce a individuare la causa per cui ora la frazione dissociata di reagente è dello 0,60 (60%)?? o è un informazione non acquisibile dal testo??


Grazie !
Ciao.

[LuiCap]

Premetto che non sono ferratissima in materia, però al momento io ragionerei in questo modo.

Se la decomposizione del COCl2 avviene al 60%, rifacendo tutti i calcoli, si ottiene:

pCOCl2 = 0,032 mol/L x 0,0821 L·atm/K·mol x 825 K = 2,1 atm
pCO = pCl2 = 0,047 mol/L x 0,0821 L·atm/K·mol x 825 K = 3,2 atm
ptot = 8,5 atm

Quindi una decomposizione maggiore del reagente conduce ad una minore pressione totale del sistema all'equilibrio.
Dato che PxV=k deduco che la causa sia stata un aumento del volume del sistema, cioè una sua espansione: lo stesso numero di moli di reagenti e prodotti si trova in un volume maggiore, quindi la loro concentrazione diminuisce.

Quando si parla di effetto della pressione sull'equilibrio si intende una pressione esercitata all'esterno del sistema.

Sperando che il mio ragionamento sia corretto, altro non so dirti.

[xshadow]

grazie mille Luisa !!!

[Mario]

A vedere certi risultati il dubbio mi assale.
Abbiamo una reazione di decomposizione dove da una mole se ne generano due.
Fatti i dovuti calcoli, viene fuori che con una % di decomposizione del 30% si ha una pressione totale di 49 atm.
Più avanti si ipotizza una decomposizione al 60% e si ricalcola la P totale che, sorprendentemente, risulta  di sole 8,5 atm.
Mi aspettavo un aumento, non un calo.
Sono io che mi stò rimbambendo oppure.......


saluti
Mario

[xshadow]

A vedere certi risultati il dubbio mi assale.
Abbiamo una reazione di decomposizione dove da una mole se ne generano due.
Fatti i dovuti calcoli, viene fuori che con una % di decomposizione del 30% si ha una pressione totale di 49 atm.
Più avanti si ipotizza una decomposizione al 60% e si ricalcola la P totale che, sorprendentemente, risulta  di sole 8,5 atm.
Mi aspettavo un aumento, non un calo.
Sono io che mi stò rimbambendo oppure.......


saluti
Mario

Ciao !!

Ho controllato  i risultati che ci ha dato il professore e sono rispettivamente:

a) 48.6  atm per decomposizione del 30%
b) 8.56 atm per decomposizione del 60%

Non ne  sei convinto??

Io penso come ha lasciato intuire implicitamente LuiCap che non bisogna farsi ingannare da una pressione maggiore per l'equilibrio in cui prevale la specie indissociata COCl2 rispetto a quella dissociata (che presenta due molevole per ogni molecola dissociata) dal momento che pare che la decomposizione del 60% avviene contemporaneamente ad un aumento di volume nell'ambiente di reazione ( il che causa un crollo sostanziale della pressione)...:

Ma non so se ho capito bene quindi aspetto la replica nuovamente di qualcuno piu sapiente.
(E in effetti forse è leggermente contro intuitivo come ragionamento rispetto ai soliti esempi che leggevo sui libri in merito alla perturbazione di un equilibrio e il principi dell'equilibrio mobile ma tant'è )
Grazie.

[Mario]

Vuol dire allora che è mi sto proprio rimbambendo. Saluti Mario