Equilibri Termodinamici?

[giolb10]

Ho un esercizio il cui testo recita:

Per la reazione N2O4(g) -- > <-- 2NO2 (g) :
a) calcolare Kp a 298 K;
b) Se in un recipiente da 10L si pongono 0,10 moli di N2O4(g) e 0,20 moli di NO2(g) il sistema è all’equilibrio?
Se non lo è dire se si formerà N2O4(g) o se invece si formerà NO2(g). Calcolare inoltre il ΔG della reazione.

La soluzione gentilmente offerta nel testo dell'esercizio è la seguente:

"ΔG°reaz= 4,8 kJ; Kp=0,144 atm; Kc=5,89⋅10-3 mol/L.
Qc=4,0⋅10-2 e Qp=0,978; Qc > Kc e Qp > Kp, si riformerà N2O4 (g). La reazione si sposterà a
sinistra per ristabilire l’equilibrio (si veda anche: ΔG = ΔG°+RTlnQ = +4,74 kJ >0)."

Nel calcolo di Kp a giudicare dal risultato è stata usata la formula ΔG° = - RT ln K il cui risultato, corrisponde.
In realtà già qua sorge un problema:
-Perchè la K in questa formula è Kp e non, per esempio, Kc.
Utilizzando poi l'equivalenza Kp = Kc * RT ^(Δn) si trova il valore di Kc, se invece avessi considerato il risultato precedente come Kc, il valore di Kp ottenuto per ultimo sarebbe stato diverso.
Il problema principale, e in realtà correlato e forse, conseguente, si presenta nella richiesta del calcolo di ΔG di reazione.
Se infatti, come citato dalla soluzione, ΔG = ΔG° + RT*ln Q... Anche in questo caso, quale Q devo scegliere, tra Qp e Qc?
Guardando altri esercizi svolti ho trovato che la domanda (uguale, con dati diversi) veniva risolta in un altro modo, cioè:
ΔG = RT*ln(Q/K).
Utilizzando questa formula il risultato CORRISPONDE, e non mi pongo problemi nell'utilizzo di Qc o Qp, in quanto il rapporto Qc/Kc == Qp/Kp e basta mantenere la coerenza.
Tuttavia questa formula deriva da questi passaggi:
Considerando una trasformazione all'equilibrio, ΔG vale 0 e quindi possiamo scrivere:
0 = ΔG° + RT*lnQ
Da cui
ΔG° = - RT*lnQ
Ed essendo all'equilibrio Q == K e quindi
ΔG° = - RT*lnQ

E per sostituzione nella formula "ΔG = ΔG° + RT*ln Q"
Otteniamo che
ΔG = RT*lnQ - RT*lnK da cui ricaviamo, in seno alle proprietà dei logaritmi e la raccolta del fattore comune
ΔG = RT*ln(Q/K)

Ora però, seguendo questi ragionamenti, questa formula dovrebbe essere valida solo se ΔG = 0 e quindi 0 = ΔG° + RT*lnQ
trovandoci quindi all'equilibrio, visto che la sostituzione è in realtà fatta all'interno di un sistema...

Ma visto che l'esercizio parla di un caso REALE, non all'equilibrio (confermato rispondendo alla domanda (b)), come può essere valida questa formula? (che in ogni caso, conferma il risultato della soluzione? in ben due esercizi)
Cosa non ho capito?
grazie

[giolb10]

up

[giolb10]

up

[Roberto_1]

Non capisco il tuo contorto ragionamento, che vuol dire che essendo il caso reale non può essere applicata la formula di gibbs? E soprattutto, che intendi con la definizione di reale, che bisogna utilizzare la legge di van der waals per calcolare le variabili del gas?? Io non so che altro aggiungere dato che hai già dimostrato tutte le formule. Per svolgere questo semplice esercizio serve utilizzare una sola formula, che però può essere scritta in forme più convenienti (ovvero sostituire ΔG° con una funzione della temperatura e della Keq).