La 850 de grade Celsius, constanta la echilibru a oxidării CO în H2O este 1. Equația reacției chimice este CO (gaz) + H2O (gaz) <-->CO2 (gaz) + H2 (gaz). Ștind că într-un vas cu volumul de 1 litru s-au introdus 2 mol de CO, iar la stare de echilibru s-au format 1.5 mol de H2, să se calculeze cantitatea de H2O introdusă.
O rezolvare propusă pentru numărul de moli de H₂O introdusă în reacția de oxidare reversibilă a oxidului de carbon, o sursă de hidrogen.
notăm cu *a* numărul de moli de H₂O și cu x, numărul de moli de CO, care reacționează cu H₂O, până la stabilirea echilibrului chimic, cu formare de 1,5 moli de H₂ . 1,5 moli H₂ există în amestecul gazos la echilibrul chimic, deci înțelegem, că ei s-au format stoechiometric din x moli de CO.
calculăm valoarea lui x, moli de CO consumat stoechiometric pentru formarea de 1,5 moli de H₂, cu ecuația chimică reversibilă:
x moli CO.....................................1,5 moli H₂
numărul de moli CO consumați până la echilibrul chimic=numărul de moli de H₂O consumați până la echilibrul chimic=numărul de moli de H₂ formați=numărul de moli de CO₂ formati și existenți la echilibrul chimic în amestecul gazos=1,5 moli
calculăm valoarea lui *a* cu ajutorul tabloului de variație al numărului de moli de CO,H₂O, H₂ și CO₂ în timpul reacției chimice, și respectiv cu ajutorul constantei de echilibru chimic, Kc (exprimată prin concentrații molare)
CO(g) + H₂O(g) condiții ↔ CO₂(g) + H₂(g) , Kc=1
moli CO H₂O CO₂ H₂
inițial 2 a 0 0
consumati x=1,5 x=1,5 formati 1,5 1,5
existenți la echilibrul chimic
2-1,5=0,5 a-1,5 1,5 1,5
C M (mol/L), V amestec gazos=V vas =1 L
CM CO= n moli CO la echilibru chimic/V=0,5mol/1L=0,5 M
CM H₂O =n moli H₂O la echilibru chimic/ V =(a-1,5)mol/1L =(a-1,5)M
CM H₂=CM CO₂=n moli H₂(CO₂) echilibru chimic/V=1,5 mol/1 L=1,5M
Rezultă a:
Kc = 1= CM H₂.CM CO₂/ CM CO . CM H₂O
1= 1,5 M .1,5 M / 0,5M .(a-1,5)M = 1,5² / 0,5a-0,75
0,5a-0,75=2,25
0,5a=2,25+0,75=3
a=3/0,5=6 moli de H₂O
masa de apă, cuprinsă în 6 moli de H₂O este:
m H₂O=n moli H₂O . M H₂O (g/mol)=6 moli .18 g.mol⁻¹=108 g
Vă mulțumim că ați ales să vizitați platforma noastră dedicată Chimie. Sperăm că informațiile disponibile v-au fost utile. Dacă aveți întrebări suplimentare sau aveți nevoie de sprijin, nu ezitați să ne contactați. Vă așteptăm cu drag și data viitoare! Nu uitați să adăugați site-ul nostru la favorite pentru acces rapid.
