Esercizi di livello difficile sull’equilibrio

Vengono proposti alcuni esempi di esercizi sull’equilibrio chimico che esulano da quelli che vengono richiesti abitualmente o che presentano qualche particolare difficoltà

  • Se la pressione iniziale di 1.00 atm dello lo zolfo, sotto forma di S8, a 900 K cala del 29.0% determinare la costante di equilibrio Kc data la reazione S8(g) ⇌ 4 S3(g)

Costruiamo una I.C.E. chart:

  S8 4 S2
Stato iniziale 1 atm    
Variazione -x   +4x
All’equilibrio 1-x   4x

 

Poiché x = 0.290 si ha

p S8 = 1-x = 1-0.290 = 0.710 atm

p S2 = 4x = 4 ∙ 0.290 = 1.16 atm

Sostituendo questi valori nell’espressione della costante di equilibrio Kp si ha:

Kp = (p S2)4/ p S8 = (1.16)4/0.710 = 2.55

La relazione tra Kp e Kc è la seguente:

Kp = Kc(RT)Δn

dove Δn è uguale alla differenza della somma dei coefficienti stechiometrici dei prodotti e dei reagenti. Nel caso della suddetta reazione Δn = 4 – 1 = 3

Si ha quindi Kc= Kp/(RT)Δn = 2.55/(0.08206 ∙ 900)3 = 6.33 ∙ 10-6

  • Un contenitore a 1000 K contiene biossido di carbonio alla pressione di 0.5 bar e grafite. A seguito della reazione CO2(g) + C(s) ⇌ 2 CO(g) la pressione totale all’equilibrio è di 0.8 bar. Calcolare la costante di equilibrio Kc

Costruiamo una I.C.E. chart:

  CO2 C 2 CO
Stato iniziale 0.5      
Variazione -x     +2x
All’equilibrio 0.5-x     2x

 

Quindi la pressione parziale di CO2 è 0.5-x e quella di CO è 2x

0.5-x+2x = 0.8

0.5-x = 0.8 da cui x = 0.3

All’equilibrio

p CO2 =0.5-x = 0.5-0.3 = 0.2 bar

p CO = 2x = 2 ∙ 0.3 = 0.6 bar

Sostituendo questi valori nell’espressione della costante di equilibrio Kp si ha:

Kp  = (p CO)2 / p CO2 = (0.6)2/0.2 = 1.8

Poiché Δn = 2 – 1 = 1 si ha che Kc= Kp/RT

Condividi
Avatar

Author: Chimicamo

Share This Post On