U zatvorenome sustavu stalnoga volumena nalazi se smjesa plinova sumporova(VI) oksida, sumporova(IV) oksida i kisika u stanju ravnoteže pri 430 °C. Zadan je izraz za tlačnu konstantu ravnoteže opisanoga sustava: $K_p = \frac{p^2(\text{SO}_3)}{p^2(\text{SO}_2) \cdot p(\text{O}_2)}$
45.1.
Napišite jednadžbu kemijske reakcije na temelju izraza za tlačnu konstantu kemijske ravnoteže.
45.2.
Izračunajte vrijednost ravnotežnoga parcijalnog tlaka sumporova(IV) oksida pri 430 °C ako su vrijednosti ravnotežnoga parcijalnog tlaka sumporova(VI) oksida 4,5 bar, kisika 0,074 bar i tlačne konstante ravnoteže $2,9 \times 10^4\text{ bar}^{-1}$.
45.3.
Kakav učinak na vrijednost množinskih koncentracija produkta ima povećanje vrijednosti množinskih koncentracija reaktanata u nekome ravnotežnom sustavu pri stalnoj temperaturi i tlaku?
45.4.
Koja je dominantna vrsta van der Waalsovih privlačnih sila pri međusobnome povezivanju molekula kisika u ukapljenome uzorku?
Rješenje
Rješenje je skriveno. Klikni gumb iznad za prikaz.
45.1.
Postupak
Izraz za tlačnu konstantu kemijske ravnoteže glasi $K_p = \frac{p^2(\text{SO}_3)}{p^2(\text{SO}_2) \cdot p(\text{O}_2)}$.
Parcijalni tlak u brojniku pripada produktu $\text{SO}_3$ s koeficijentom 2, a tlakovi u nazivniku reaktantima $\text{SO}_2$ i $\text{O}_2$ s koeficijentima 2 i 1.
Uravnotežena jednadžba kemijske reakcije glasi:
$2\,\text{SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\,\text{SO}_3\text{(g)}$
Odgovor: $2\,\text{SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\,\text{SO}_3\text{(g)}$
Parcijalni tlak u brojniku pripada produktu $\text{SO}_3$ s koeficijentom 2, a tlakovi u nazivniku reaktantima $\text{SO}_2$ i $\text{O}_2$ s koeficijentima 2 i 1.
Uravnotežena jednadžba kemijske reakcije glasi:
$2\,\text{SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\,\text{SO}_3\text{(g)}$
Odgovor: $2\,\text{SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\,\text{SO}_3\text{(g)}$
Rješenje:
$2\,\text{SO}_2(\text{g}) + \text{O}_2(\text{g}) \rightleftharpoons 2\,\text{SO}_3(\text{g})$
45.2.
Postupak
Iz definicijskog izraza za tlačnu konstantu ravnoteže algebarski izrazimo parcijalni tlak reaktanta $\text{SO}_2$:
$p^2(\text{SO}_2) = \frac{p^2(\text{SO}_3)}{K_p \cdot p(\text{O}_2)}$
Uvrštavanjem zadanih vrijednosti računamo:
$p(\text{SO}_2) = \sqrt{\frac{(4{,}5\text{ bar})^2}{2{,}9 \times 10^4\text{ bar}^{-1} \cdot 0{,}074\text{ bar}}} = \sqrt{\frac{20{,}25}{2146}}\text{ bar} = \sqrt{0{,}009436}\text{ bar} = 0{,}097\text{ bar}$
Odgovor: $0{,}097\text{ bar}$
$p^2(\text{SO}_2) = \frac{p^2(\text{SO}_3)}{K_p \cdot p(\text{O}_2)}$
Uvrštavanjem zadanih vrijednosti računamo:
$p(\text{SO}_2) = \sqrt{\frac{(4{,}5\text{ bar})^2}{2{,}9 \times 10^4\text{ bar}^{-1} \cdot 0{,}074\text{ bar}}} = \sqrt{\frac{20{,}25}{2146}}\text{ bar} = \sqrt{0{,}009436}\text{ bar} = 0{,}097\text{ bar}$
Odgovor: $0{,}097\text{ bar}$
Rješenje:
0,097
45.3.
Postupak
Prema Le Chatelierovu načelu, povećanje koncentracije reaktanata remeti postojeće stanje ravnoteže te se sustav pomiče u smjeru trošenja reaktanata, odnosno stvaranja produkata.
Zbog toga će se množinska koncentracija produkata povećati.
Odgovor: Povećat će se množinska koncentracija produkta.
Zbog toga će se množinska koncentracija produkata povećati.
Odgovor: Povećat će se množinska koncentracija produkta.
Rješenje:
Povećat će se množinska koncentracija produkta.
45.4.
Postupak
Molekule elementarnog kisika ($\text{O}_2$) su simetrične i nepolarne te nemaju trajni dipolni moment.
Privlačne sile koje prevladavaju među nepolarnim molekulama jesu Londonove disperzijske sile (interakcije inducirani dipol – inducirani dipol).
Odgovor: inducirani dipol – inducirani dipol / Londonove sile
Privlačne sile koje prevladavaju među nepolarnim molekulama jesu Londonove disperzijske sile (interakcije inducirani dipol – inducirani dipol).
Odgovor: inducirani dipol – inducirani dipol / Londonove sile
Rješenje:
inducirani dipol – inducirani dipol / Londonove sile