Esercizi sull’equilibrio quando K è grande

Negli esercizi sull’equilibrio chimico sia esso omogeneo che eterogeneo, sia in soluzione che in fase gassosa, il valore della costante di equilibrio è generalmente basso e ciò consente di semplificare i calcoli in quanto spesso si può trascurare qualche grandezza rispetto a un’altra. Si verificano, tuttavia, casi in cui questa semplificazione non può essere fatta ed in tal caso bisogna risolvere un’equazione che è in genere di 2° e valutare quale delle due radici prendere in considerazione.

1)Il pentacloruro di fosforo si decompone secondo la reazione:

PCl5(g)⇌ PCl3(g)+ Cl2(g)

Se 1.00 moli di PCl5 vengono messe in un contenitore avente volume 5.00 L determinare la composizione della miscela all’equilibrio.
La costante di equilibrio Kc a 523 K vale 1.80. 

La concentrazione iniziale del pentacloruro di fosforo vale 1.00/5.00 = 0.200 M

Per risolvere questo esercizio costruiamo una I.C.E. chart:

 

  PCl5 PCl3 Cl2
Stato iniziale 0.200      
Variazione – x   + x +x
All’equilibrio 0.200 -x   x x

 

L’espressione della costante di equilibrio è:
Kc = [PCl3][Cl2]/[ PCl5]

Sostituendo i valori si ha:

1.80 = (x)(x)/ 0.200-x

Poiché il valore di Kc è alto non può essere trascurata la x sottrattiva al denominatore pertanto va risolta l’equazione di 2°

0.36 – 1.80 x = x2

Riordinando

x2 + 1.80 x – 0.36 = 0

Risolvendo l’equazione di ottengono due radici: x1 = 0.182 e x2 = – 1.99

La seconda radice va senz’altro esclusa in quanto una concentrazione non può avere valore negativo pertantoall’equilibrio:

[PCl3]= [Cl2] = x = 0.182 M

[PCl5] = 0.200 – 0.182 = 0.018 M

 

2)1.00 moli di H2, 2.00 moli di I2 e 3.00 moli di HI vengono messe in un contenitore avente volume 1.00 L. Calcolare la composizione della miscela all’equilibrio a una certa temperatura alla quale la costante relativa all’equilibrio:

H2 + I2 ⇌ 2 HI

Condividi
Avatar

Author: Chimicamo

Share This Post On