Chimica
In un reattore del volume di $10l$ vengono riscaldati a $230°C$ $4$ moli di $PCl_3$ e $3$ moli di $Cl_2$.
Calcolare le concentrazioni molari dei componenti la miscela una volta raggiunto l'equilibrio,sapendo che la costante relativa all'equilibrio alla stessa temperatura è $k_p=0.907 atm$.
$PCl_5 -><- PCl_3+ Cl_2$
Calcolare le concentrazioni molari dei componenti la miscela una volta raggiunto l'equilibrio,sapendo che la costante relativa all'equilibrio alla stessa temperatura è $k_p=0.907 atm$.
$PCl_5 -><- PCl_3+ Cl_2$
Risposte
ma perchè sulla chimica non risponde mai nessuno?
evidentemente è la scienza che meno piace
evidentemente è la scienza che meno piace
Forse hai ragione sul fatto che la chimica e' preferita dalla minoranza.
Comunque in questo periodo mi ci sto dedicando un pochino grazie ad Alien, pero' non so rispopndere ancora alla tua domanda.
A presto,
Eugenio
Comunque in questo periodo mi ci sto dedicando un pochino grazie ad Alien, pero' non so rispopndere ancora alla tua domanda.
A presto,
Eugenio
grazie eugenio ma ho avuto la conferma dell'eattezza della mia soluzione...in questi esercizi si può fare la verifica!
se ti interessa ti posto la soluzione.
se ti interessa ti posto la soluzione.
Si, grazie mille, sono molto interessato.
A presto,
Eugenio
A presto,
Eugenio
Moli iniziali:
$PCl_5=0$,$PCl_3=4$,$Cl_2=3$
Indichiamo con $x$ il numero di moli di $PCl_5$ che reagiscono.
Si avrà all'equilibrio:
$[PCl_5]=x/V=x/10$
$[PCl_3]=(4-x)/10$
$[Cl_2]=(3-x)/10$
osserviamo che $k_c=k_p/(R*T)=0.907/(0.082*303)=0.04$ ,$T$ in kelvin
Poichè è $k_c=([PCl_3]*[Cl_2])/[[PCl_5]]$
sostituendo i valori noti si ottiene un'equazione di secondo grado di cui solo $x=2.4$ è accettabile
A questo punto si sostituisce il valore di $x$ trovato in $[PCl_5]$ ecc...e il problema è finito.
$PCl_5=0$,$PCl_3=4$,$Cl_2=3$
Indichiamo con $x$ il numero di moli di $PCl_5$ che reagiscono.
Si avrà all'equilibrio:
$[PCl_5]=x/V=x/10$
$[PCl_3]=(4-x)/10$
$[Cl_2]=(3-x)/10$
osserviamo che $k_c=k_p/(R*T)=0.907/(0.082*303)=0.04$ ,$T$ in kelvin
Poichè è $k_c=([PCl_3]*[Cl_2])/[[PCl_5]]$
sostituendo i valori noti si ottiene un'equazione di secondo grado di cui solo $x=2.4$ è accettabile
A questo punto si sostituisce il valore di $x$ trovato in $[PCl_5]$ ecc...e il problema è finito.
Confermo, in questi esercizi, quando sono note le costanti di equilibrio e sopratutto le loro definizioni, basta scrivere un bilancio di materia, rispetto ad una base di bilancio, indicando con x l'avanzamento della reazione e fare le sostituzioni corrette.
Tra l'altro la soluzione che si ottiene per le condizioni di equilibrio è anche la soluzione delle equazioni cinetiche quando si abbiano raggiunto condizioni stazionarie. La differenza fondamentale è che le condizioni di equilibrio si deducono dalla termodinamica, mentre spesso l'equazione cinetica si può determinare solo per via sperimentale.
A mio modo di vedere la chimica ha il grosso svantaggio rispetto alla fisica e alla matematica che termochimica a parte, essa non ha un corpus assiomatico di base così definito , ma si fonda principalmente sull'esperienza di laboratorio.
Tra l'altro la soluzione che si ottiene per le condizioni di equilibrio è anche la soluzione delle equazioni cinetiche quando si abbiano raggiunto condizioni stazionarie. La differenza fondamentale è che le condizioni di equilibrio si deducono dalla termodinamica, mentre spesso l'equazione cinetica si può determinare solo per via sperimentale.
A mio modo di vedere la chimica ha il grosso svantaggio rispetto alla fisica e alla matematica che termochimica a parte, essa non ha un corpus assiomatico di base così definito , ma si fonda principalmente sull'esperienza di laboratorio.
Per giovanni:
si può risolvere il seguente problema considerando il numero di moli totali invece del volume?
il ragionamento è il seguente:
al solito si ha:
Moli iniziali:
$PCl_5=0$,$PCl_3=4$,$Cl_2=3$
Indichiamo con $x$ il numero di moli di $PCl_5$ che reagiscono.
all'equilibrio si avranno $x$ moli di $PCl_5$, $4-x$ di $PCl_3$ e $3-x$ di $Cl_2$
il numero di moli totali è $x+4-x+3-x=7-x$
A questo punto sarà:
$[PCl_5]=x/(7-x)$
$[PCl_3]=(4-x)/(7-x)$
$[Cl_2]=(3-x)/(7-x)$
Utilizzando,come sopra, la costante $k_c$ si avrà:
$0.04=((4-x)*(3-x))/(x(7-x))$ da cui:$1.04x^2-7.28x+12=0$ ecc....
il punto è che il ragionamento mi pare giusto ma giungo a risultati diversi rispetto a sopra! sai darmi una risposta?te ne sarei grato.
si può risolvere il seguente problema considerando il numero di moli totali invece del volume?
il ragionamento è il seguente:
al solito si ha:
Moli iniziali:
$PCl_5=0$,$PCl_3=4$,$Cl_2=3$
Indichiamo con $x$ il numero di moli di $PCl_5$ che reagiscono.
all'equilibrio si avranno $x$ moli di $PCl_5$, $4-x$ di $PCl_3$ e $3-x$ di $Cl_2$
il numero di moli totali è $x+4-x+3-x=7-x$
A questo punto sarà:
$[PCl_5]=x/(7-x)$
$[PCl_3]=(4-x)/(7-x)$
$[Cl_2]=(3-x)/(7-x)$
Utilizzando,come sopra, la costante $k_c$ si avrà:
$0.04=((4-x)*(3-x))/(x(7-x))$ da cui:$1.04x^2-7.28x+12=0$ ecc....
il punto è che il ragionamento mi pare giusto ma giungo a risultati diversi rispetto a sopra! sai darmi una risposta?te ne sarei grato.
e allora?
Allora ti scrivo la teoria perchè i calcoli non mi interessano granchè e non sono utili a capire i concetti:
Scriviamo una generica reazione stechiometricamente indipendente come $sum_(i)nu_(i)A_(i)=0$ dove $A_(i)$ è il generico composto chimico partecipante alla reazione e $nu_(i)$ è il suo coeff stechiometrico, positivo se $A_(i)$ è un prodotto, negativo altrimenti.
Per una reazione in fase gas, se usiamo l'approssimazione di considerarla una miscela di gas ideali la costante di equilibrio per una reazione all'equilibrio si scriverebbe $K_(eq)=K_(phi)*K_(p)$ ma $K_(phi)$ è unitaria quindi resta solo il termine delle pressioni parziali, la costante di equilibrio sarebbe adimensionale, perchè è l'argomento di un logaritmo.
$K_(p)=prod_(i)(P_(i))^(nu_(i))=prod_(i)(n_(i))^(nu_(i))*((P_(t))/n_(t))^(sum_(i)nu_(i))$ Ora $P_(t)=n_(t)*R*T/V$ quindi le cose un po si semplificano...basta fare il conto così come sempre.
Questi sono risultati teorici che si possono dimostrare, ma è abbastanza lungo e noiosetto.
Scriviamo una generica reazione stechiometricamente indipendente come $sum_(i)nu_(i)A_(i)=0$ dove $A_(i)$ è il generico composto chimico partecipante alla reazione e $nu_(i)$ è il suo coeff stechiometrico, positivo se $A_(i)$ è un prodotto, negativo altrimenti.
Per una reazione in fase gas, se usiamo l'approssimazione di considerarla una miscela di gas ideali la costante di equilibrio per una reazione all'equilibrio si scriverebbe $K_(eq)=K_(phi)*K_(p)$ ma $K_(phi)$ è unitaria quindi resta solo il termine delle pressioni parziali, la costante di equilibrio sarebbe adimensionale, perchè è l'argomento di un logaritmo.
$K_(p)=prod_(i)(P_(i))^(nu_(i))=prod_(i)(n_(i))^(nu_(i))*((P_(t))/n_(t))^(sum_(i)nu_(i))$ Ora $P_(t)=n_(t)*R*T/V$ quindi le cose un po si semplificano...basta fare il conto così come sempre.
Questi sono risultati teorici che si possono dimostrare, ma è abbastanza lungo e noiosetto.
apprezzo la tua risposta,ma non ho capito se ho svolto il mio esercizio in maniera corretta o meno
Secondo me non lo hai svolto in maniera corretta, petrchè per scriverlo con il numero di moli devi tenere conto anche del termine legato alla pressione totale ed usare il $K_(p)$ d'altra parte de il risultato numerico ti viene sbagliato questo dovrebbe essere sintomo di una equazione sbagliata.....
allora l'unico metodo per risolverlo è il primo,vero?
Il metodo per risolverlo è usare le equazioni che ci fornisce la teoria....cmq sì, anche se io non starei a fare la conversione del $k_(p)$ in $K_(c)$ perchè mi sembra inutile.
pertanto lo risolveresti utilizzando il numero totale di moli(se usi $k_p$)
Sì, ma tanto il numero totale di moli si elide nella divisione $(P/n)$ perchè $P=n*R*T/V$.
Comunque per queste cose ci sono degli ottimi testi di esercizi e di teoria.
Comunque per queste cose ci sono degli ottimi testi di esercizi e di teoria.
Grazie di tutto.
ciao
ciao
Quindi se ho capito bene verrebbe:
$k_p=(R*T*(4-x)*(3-x))/(V*x)$
Fantastico!non ci avevo fatto caso!
$k_p=(R*T*(4-x)*(3-x))/(V*x)$
Fantastico!non ci avevo fatto caso!
Io adoro chimica,solo che non sono ancora arrivata a fare queste cose....
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