calcolare la massa di HI che si è formata quando si è raggiunto l'equilibrio?
La reazione:
H2 + I2 <=> 2HI
è caratterizzata dalla seguente costante di equilibrio a 700 K:
Kc = [HI]^2/[H2]*[I2] = 55.3
essendo tutte le specie in fase gassosa. 1.00 moli di H2 e 1.00 moli di I2 sono fatte reagire a questa temperatura in un recipiente di 5.00 dm3 di volume. calcolare la massa di HI che si è formata quando si è raggiunto l'equilibrio.
L'ho provato a risolvere ma non mi trovo con i risultati, e riprovato nuovamente ma nulla, non mi trovo con il risultato del libro.
il risultato deve essere 202 g di HI.
:/
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Per svolgere l’esercizio conviene scrivere uno schema ICE (Initial, Change, Equilibrium), dove riportiamo, nell'ordine:
- la reazione,
- le moli iniziali,
- la variazione delle moli,
- le moli finali all'equilibrio
reazione . . . . . . . . . . . . . H2 + I2 <------ 2HI
moli iniziali . . . . . . . . . . . .1. . . 1. . . . . . .0
variazione delle moli. . . . . -X. . .-X. . . . . .+2X
moli all'equilibrio. . . . . . . 1-X. . . 1-X. . . . . 2X
Abbiamo indicato con X il valore di cui diminuiranno le moli sia di H2 che di I2.
Data la stechiometria della reazione, le moli di HI che si formano all'equilibrio sono 2X.
Questa reazione avviene senza variazione di moli, ossia le moli dei reagenti sono 2, come sono 2 le moli dei prodotti. Quindi la costante di equilibrio è adimensionale e assume lo stesso valore indipendentemente dalle unità con cui viene espressa. Avremo quindi:
K = Kc = Kp = Kn = Kx.
Possiamo esprimere la costante utilizzando direttamente le moli, senza calcolare le concentrazioni molari:
K = n(HI)^2/[n(H2)*n(I2)]
Inseriamo i valori delle moli:
K = (2*X)^2/(1-X)^2 = 55.3
facciamo la radice quadrata di entrambi i membri:
radq(55.3) = 7.436 = 2*X/(1-X)
Sviluppiamo:
2*X = 7.436*(1-X)
2*X + 7.436*X = 7.436
9.436*X = 7.436
X = 7.436/9.436 = 0.788
Quindi:
moli di HI = 2*X = 2*0.788 = 1.576 moli
grammi di HI = moli * peso molecolare = 1.576 * 128 = 202 grammi
NOTA: per svolgere l’esercizio non era necessario conoscere il volume (infatti non abbiamo utilizzato questo dato), e neppure la temperatura.
Sorridi;)