Question

Calculati cantitatea de PCl3 formata dintr-un mol de PCl5 ce se afla intr-un vas de 1 litru daca la 250 grade C constanta de echilibru a reactiei: PCl5(g)⇔PCl3(g)+Cl2(g) este 1,7·10 la puterea -2 mol/litru.

Answer 1

Dupa parerea mea, s-ar rezolva asa.

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

Initial se porneste de la 1 mol PCl5. Vom nota cu x - numarul de moli de PCl5 care au reactionat. Conform stoechiometriei ecuatiei reactiei chimice, din x moli PCl5 s-au format x moli PCl3 si x moli Cl2. Deci la echilibru sistemul va contine x moli PCl3, x moli Cl2 si respectiv (1 - x) moli PCl5.

Ca sa fie mai usor de inteles, voi sistematiza aceste date:

Initial             PCl5 : 1 mol;  PCl3 : 0 moli;  Cl2 : 0 moli.

Consumat:    PCl5 : x moli;  PCl3 : 0 moli;  Cl2 : 0 moli.

La echilibru:  PCl5 : (1 - x) moli;  PCl3 : x moli;  Cl2 :  x moli.

Deoarece vasul in care se desfasoara reactia are volumul de 1 litru, inseamna ca la echilibru sunt urmatoarele concentratii molare:

[PCl5] = (1 - x) moli/l;  [PCl3] = x moli/l; [Cl2] = x moli/l.

Expresia constantei de echilibru este: Kc =  [PCl3]*[Cl2]/[PCl5] = x*x/(1 - x).

Conform enuntului, se poate scrie: x*x/(1 - x) = 0,017.

Asta deoarece 1,7*10 la puterea (-2) = 0,017.

x*x/(1 - x) - 0,017 = 0

x*x + 0,017x - 0,017 = 0

Este vorba despre o ecuatie de gradul al doilea.

Delta = 0,017*0,017 - 4*1*(-0,017) = 0,000289 + 0,068 = 0,068289.

Radical din Delta = radical din (0,068289) = aprox. 0,26.

x1 = (-0,017 + 0,26)/2 = 0,1215;

x2 = (-0,017 - 0,26)/2 = - 0,1385, solutie care nu este acceptata deoarece x reprezinta un numar de moli, de fapt chiar o concentratie molara, marimi care nu pot avea valori negative.

Asadar solutia valabila este x = 0,1215, deci in vasul cu volumul de 1 litru se gasesc la echilibru 0,1215 moli PCl3.

Daca se cere cumva si exprimarea in grame si nu doar in moli(in enunt scrie ca se cere cantitatea de PCl3):

Masa molara a PCl3 este 1*31 + 3*35,5 = 137,5(g/mol).

Atunci masa de PCl5 ce se gaseste la echilibru in sistem(adica masa celor 0,1215 moli de PCl3)este:

 0,1215*137,5 = 16,70625(g PCl3).

Asta este parerea mea. Sper sa nu fi gresit la calcule. Daca vrei, intreaba profesorul de chimie daca aceasta rezolvare este corecta.