Problemi risolti
A) In un contenitore del volume di 4 l a 327 °C vengono introdotti 85 g di NH 3 . Si stabilisce il seguente equilibrio
2NH 3 N 2 + 3H 2
Sapendo che la Kc vale 4,9 . 10 2 , calcolare
a) la concentrazione delle specie chimiche in equilibrio, la pressione esercitata dalla miscela gassosa all'equilibrio e la Kp;
b) come variano le concentrazioni d'equilibrio e la pressione della miscela dopo aver lasciato che il sistema si espanda, a temperatura costante, da un volume di 4l a un volume di 8 l.
a) Calcoliamo la concentrazione iniziale dell'ammoniaca
se indichiamo con X la concentrazione dell'azoto all'equilibrio, dall'analisi dei coefficienti stechiometrici deduciamo che ogni 2X moli di NH 3 che reagiscono se ne formano X di N 2 e 3X di H 2 .
Costruiamo una tabella in cui compaiano le concentrazioni iniziali e di equilibrio di tutte le specie chimiche in funzione di X.
iniziale d'equilibrio
[NH 3 ] 1,25 1,25 - 2X
[N 2 ] 0 X
[H 2 ] 0 3X
Determiniamo ora il valore di X tramite la relazione di Guldberg-Waage all'interno della quale sostituiamo i valori delle concentrazioni di equilibrio con quelli espressi in funzione di X che troviamo nella tabella precedente, ottenendo estraendo la radice quadrata di entrambi i membri si ottiene la seguente equazione di 2° grado che risolta fornisce il seguente valore X = 0,585 mol/l. Sostitendo tale valore possiamo ora
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