Rovnovážná konstanta-chemie
Rovnovážná konstanta reakce H2 + I2 ----> 2HI, Kx=24. Vypočtěte jaké bude rovnovážné složení směsi v molárních zlomcích, obsahoval-li autokláv na počátku 2 moly vodíku a 3 moly jodu?
Odpovědi
Diskuze
X(H2) = 0,4; X(I2) = 0,6
Spotřeba n(H2)/5 = n(I2)/5 = x. Pak
Kx = 4x^2/[(0,4-x)*(0,6-x)] = 24 => 4x^2 = 24x^2 - 24x + 5,76 => 20x^2 - 24x + 5,76 = 0
x1 = 0,868; x2 = 0,332; x > 0,4 nemá reálný význam.
X(H2) = 0,068; X(I2) = 0,268; X(HI) = 2*0,332 = 0,664
Výsledky ověříme dosazením do vztahu Kx = 4*0,332^2/(0,068*0,268) = 24,19
Tento postup je možný proto, že během reakce se látkové množství součtu reaktantů a produktů nemění. Pokud by vadila zaokrouhlovací chyba, je možné výsledek zpřesnit: x2 = 0,3317.
OK?
Pro obecnou rovnici aA + bB = cC platí že
K = [C]^c/([A]^a*[B]^b); v našem případě H2 + I2 = 2HI .
Vznikne dvojnásobné látkové množství HI než je úbytek H2 nebo I2, při tom součet látkových množství zůstává stejný. Máme na začátku 2 moly H2 a 3 moly I2. Když zreaguje 1 mol H2, zreaguje současně i 1 mol I2 a vzniknou dva moly HI. Máme tedy nyní 1 mol H2 (2-x), 2 moly I2 (3-x) a 2*x = 2 moly HI.
Součet látkových množství ve směsi byl na počátku 2+3, nyní je 1 + 2 + 2, tedy stále 5.
Kx = (2*x)^2/{(2-x)*(3-x)} = 4*x^2/(.......
OK?
n(H2)/5; n(I2)/5 a n(HI)/5. Kx = (n(HI)/5)^2/{n(H2)/5)*(n(I2)/5)} = n(HI)^2/{n(H2)*n(I2)}