Ποια θα ήταν η συγκέντρωση ισορροπίας του ΝΟ σε ένα μείγμα αερίου που περιέχει 1,7 m SO3 0,070 SO2 και 1,3 NO2 εάν KeQ 10,8 σε αυτές τις συνθήκες;
1. Γράψτε την ισορροπημένη χημική εξίσωση και την έκφραση ισορροπίας:
Η ισορροπημένη χημική εξίσωση για την αντίδραση είναι:
`` `
SO3 (g) + no (g) ⇌ SO2 (g) + no2 (g)
`` `
Η έκφραση ισορροπίας είναι:
`` `
Keq =([SO2] [NO2]) / ([SO3] [όχι])
`` `
2. Ρυθμίστε ένα τραπέζι πάγου:
| | SO3 | Όχι | SO2 | No2 |
| ------- | ------- | ------- | ------- | ------- |
| Αρχική | 1,7 m | 0 | 0,070 m | 1,3 m |
| Αλλαγή | -x | -x | +x | +x |
| Εξίσωση | 1.7-x | -x | 0.070+x | 1.3+x |
3. Αντικαταστήστε τις συγκεντρώσεις ισορροπίας στην έκφραση ισορροπίας:
`` `
10.8 =((0.070 + x) (1.3 + x)) / ((1.7 - x) (x))
`` `
4. Λύστε για x:
Αυτή η εξίσωση είναι μια τετραγωνική εξίσωση. Μπορείτε να το λύσετε χρησιμοποιώντας την τετραγωνική φόρμουλα ή με την απλούστευση της εξίσωσης και κάνοντας προσεγγίσεις.
* προσέγγιση: Δεδομένου ότι το KEQ είναι σχετικά μεγάλο, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η μεταβολή της συγκέντρωσης (x) είναι μικρή σε σύγκριση με τις αρχικές συγκεντρώσεις SO3, SO2 και NO2. Αυτό μας επιτρέπει να απλοποιήσουμε την εξίσωση:
`` `
10.8 ≈ (0.070 * 1.3) / (1.7 * x)
`` `
* Επίλυση για x:
`` `
x ≈ (0,070 * 1,3) / (10,8 * 1,7) ≈ 0,0053 m
`` `
5. Υπολογίστε τη συγκέντρωση ισορροπίας ΝΟ:
`` `
[Όχι] =-x ≈ -0.0053 m
`` `
Δεδομένου ότι η συγκέντρωση δεν μπορεί να είναι αρνητική, αυτό δείχνει ότι η προσέγγισή μας δεν ήταν έγκυρη. Πρέπει να λύσουμε την πλήρη τετραγωνική εξίσωση.
Επίλυση της τετραγωνικής εξίσωσης:
1. Επεκτείνετε την εξίσωση από το βήμα 3.
2. Αναδιατάξτε το σε μια τυπική τετραγωνική μορφή (AX2 + BX + C =0).
3. Χρησιμοποιήστε τον τετραγωνικό τύπο για να λύσετε για το x.
ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Ο τετραγωνικός τύπος θα σας δώσει δύο λύσεις για το x. Πρέπει να επιλέξετε τη λύση που έχει φυσική λογική (δηλαδή μια θετική τιμή για [όχι]).
Μετά την επίλυση της τετραγωνικής εξίσωσης, θα λάβετε τη συγκέντρωση ισορροπίας αριθ.
