4. 186 W powietrzu pod wpływem wyładowań elektrycznych, w temperaturze 1900K ustala się równowaga N2+O2-> 2NO, której stała Kc=0,0039. Oblicz %obj NO w otrzymanej mieszaninie​.

Odpowiedź :

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Dane:                                                                   Szukane:

K = 0,0039                                                             % NO=?

V = 1dm³   (założenie)

n N₂ = 0,78 (78% azotu w powietrzu)

n O₂ = 0,21  (21% tlenu w powietrzu)

C początkowe N₂ = 0,78mol/dm³

C początkowe O₂ = 0,21mol/dm³

  • Rozwiązanie:

N₂   +    O₂  ->    2NO

1 mol     1 mol    2 mole

K = [NO]²/[N₂]*[O₂]

                                 N₂            O₂            NO

C początkowe         0,78          0,21            0

przereagowało           x              x              2x

C równowagowe   (0,78 - x)    (0,21 - x)     2x

K = (2x)²/ (0,78 - x)*(0,21 - x)

K = 4x²/(0,1638 - 0,99x + x²)

4x² = 0,0039*(x² - 0,99x + 0,1638)

4x² = 0,0039x² - 0,00386x + 0,00064)

3,996x² + 0,00386x - 0,00064 = 0

Stosuję przybliżenia dla ułatwienia obliczeń:

4x²  + 0,004x  - 0,00064 = 0

Δ = b² - 4ac

Δ = (0,004)² - 4*4*(-0,00064)

Δ ≅ 0,01

√Δ = 0,1

x₁ < 0   nie spełnia

x₂ = (-b + √Δ)/2a

x₂ =  (- 0,004 + 0,1) /8

x₂ = 0,012 mol

n NO = 2*0,012 = 0,024 mol

  • Obliczmy zawartość % NO w mieszaninie:

n N₂ = 0,78 - 0,012 = 0,768

n O₂ = 0,21 - 0,012 = 0,198

%NO = 0,024*100%/0,966

% NO = 2,48%