3.2   Statyka, przesunięcie równowagi - zadania, przykłady

Przykłady

1. Reakcja odwracalna wyraża się równaniem :   

W stanie równowagi stężenia ciał biorących udział w reakcji były równe:

Obliczyć stałą równowagi i stężenia wyjściowe substancji A i B.

Rozwiązanie:

Dla podanej w temacie reakcji stała równowagi wyraża się wzorem :

Podstawiając do tego równania dane otrzymujemy :

Żeby obliczyć stężenia wyjściowe substancji A i B należy uwzględnić, że zgodnie z równaniem reakcji z 1 mola A i 2 moli B powstaje 1 mol C.   Z tego wynika, że na utworzenie 2 moli C zostało zużyte 4 mole B i 2 mole A.

W takim razie stężenia wyjściowe substancji A i B przed rozpoczęciem reakcji były równe :

Odp.: Stała równowagi reakcji wynosi 4, stężenia wyjściowe dla substancji A wynosi 2,5 mol/l a dla substancji B jest równe 5 mol/l.

 2. Reakcja przebiega według równania :  

 i stała równowagi w pewnej temperaturze wynosi . Obliczyć stężenie substancji B w stanie równowagi jeżeli pozostałe stężenia równowagowe mają wartości :

Rozwiązanie:

Dla podanego w temacie schematu reakcji stała równowagi wyraża się wzorem:

Po podstawieniu danych mamy:

Odp.: Stężenie substancji B w stanie równowagi wynosi 1,33 mol/dm3.
Zadania

1. Obliczyć stałą równowagi reakcji estryfikacji

jeżeli stężenia początkowe są następujące :

a w stanie równowagi mieszanina reakcyjna zawiera po 2/3 mola . dm-3 estru i wody.
Odpowiedź : Wartość stałej równowagi tej reakcji to 0,25.

2.      Obliczyć skład mieszaniny gazów w stanie równowagi w reakcji :

 

jeżeli do reakcji użyto  a stała równowagi równa się 50.

( Reakcja przebiega w naczyniu zamkniętym).

Odpowiedź : W stanie równowagi mamy:

3. Napisać wzór na stałą równowagi chemicznej Kc; Kp i Kx reakcji syntezy tlenku azotu:

Podaj zależności:  Kc - Kp i Kx - Kp ×

Odpowiedź:

 

4. W czasie redukcji tlenku miedzi II wodorem w układzie zamkniętym ustala się równowaga:

Napisać równanie wyrażające prawo działania mas za pomocą stałej Kx i Kp, oraz zależność między stałymi Kx i Kp .

Odpowiedź:

5. Stała równowagi reakcji w temp. 1073 K wynosi 4. Obliczyć skład mieszaniny gazowej w stanie równowagi jeżeli zmieszano:  

a)      1 mol  z 4 molami

b)      2 mole  z 4 molami  

Objętość układu wynosi 1 m3  

6. Jak wpłynie podwyższenie ciśnienia, przy stałej temperaturze, na równowagę następujących reakcji:

Odpowiedź:  równowaga przesunie się w prawo

                     równowaga przesunie się w lewo.

 
7. Reakcja pomiędzy stałym węglem a dwutlenkiem węgla jest reakcją endotermiczną:

W którą stronę przesunie się równowaga pod wpływem wzrostu temperatury?

Odpowiedź: Równowaga przesunie się w prawo.