Oblicz stałą równowagi reakcji syntezy znając stałe szybkości

Reakcja syntezy jodowodoru przebiega zgodnie z równaniem reakcji:

H2(g) + I2(g) ↔ 2 HI(g)

Stała szybkości reakcji syntezy jodowodoru k1 wynosiła 4,5 \times 10 ^{-2}  \frac{dm ^{3} }{mol \times s} , natomiast dla zachodzącej w tym samym czasie reakcji rozpadu jodowodoru stała szybkości reakcji k2 wynosiła  8,4 \times 10 ^{-4}  \frac{dm ^{3} }{mol \times s} . W oparciu o podane dane, oblicz stałą równowagi reakcji syntezy jodowodoru z dokładnością do 1 miejsca po przecinku.

Liceum Chemia

Odpowiedź eSzkola.pl

Michał Ekspert eSzkola.pl
12.06.2020 14:29

Rozwiązanie:

Równanie reakcji przedstawione w treści zadania można rozpisać na dwa równania zachodzących jednocześnie procesów:

H2(g) + I2(g) → 2 HI(g)

syntezy jodowodoru, który można opisać poniższym równaniem kinetycznym reakcji:

v1 = k1×[H2]×[I2]

oraz reakcji rozpadu jodowodoru do jodu i wodoru:

2 HI(g) → H2(g) + I2(g)

opisanego równaniem kinetycznym:

v2 = k2×[HI]2

W stanie równowagi oba procesy zachodzą z jednakową szybkością. Możemy to zapisać w następująco:

v1 = v2

Do powyższego równania podstawiamy równania kinetyczne. Otrzymujemy równanie:

k1×[H2]×[I2] = k2×[HI]2

Przekształcamy wyrażenie w następujący sposób:

k _{1}  \times [H _{2} ] \times [I _{2} ] = k _{2}  \times [HI] ^{2}

k _{1} =  \frac{k _{2}  \times [HI] ^{2} }{[H _{2} ] \times [I _{2} ]}

 \frac{k _{1} }{k _{2} } = \frac{[HI] ^{2} }{[H _{2} ] \times [I _{2} ]}

Prawa strona równania przedstawia wyrażenie dla stałej równowagi reakcji syntezy jodowodoru. Podstawiamy prawą część równania pod Kc:

  \frac{k _{1} }{k _{2} } = K _{c}

Podstawiamy wartości k1 i k2 do równania:

 \frac{4,5 \times 10 ^{-2} }{8,4 \times 10 ^{-4} } = K _{c}

Kc = 53,6

 

Odpowiedź: Stała równowagi reakcji syntezy jodowodoru wynosi 53,6.

Dzięki! 0
Znasz odpowiedź na to pytanie?
Wynik działania 5 + 3 =
Wszystkie odpowiedzi (0)