Ein Reaktionsgemisch enthält zunächst 2.8 M $H_{2} O$ $H_2O$ und 2.6 M $S O_{2}$ $SO_2$ . Wie bestimmt man die Gleichgewichtskonzentration von $H_{2} S$ $H_2S$ , wenn Kc für die Reaktion bei dieser Temperatur $1.3 \times 10^{- 6}$ $1.3 xx 10 ^ -6$ ist?

Antworten:

$[H_{2} S] = 0.12 M$ $["H"_2"S"] = "0.12 M"$

Erläuterung:

Das erste, was hier zu tun ist, ist die Gleichgewichtsreaktion zu schreiben

$2 {SO}_{2 (g)} + 2 H_{2} O_{(g)} ⇌ 2 H_{2} S_{(g)} + 3 O_{2 (g)}$ $2"SO"_ (2(g)) + 2"H"_ 2"O"_ ((g)) rightleftharpoons 2"H"_ 2"S"_ ((g)) + 3"O"_ (2(g))$

Nun wissen Sie, dass bei einer bestimmten Temperatur die Gleichgewichtskonstante für diese Reaktion gleich ist

$K_{c} = 1.3 \cdot 10^{- 6}$ $K_c = 1.3 * 10^(-6)$

Von Anfang an können Sie dies anhand des Werts von erkennen $K_{c}$ $K_c$ dass die Gleichgewichtskonzentration von Schwefelwasserstoff, $H_{2} S$ $"H"_2"S"$ , wird sein senken als die Gleichgewichtskonzentration der beiden Reaktanten.

Dies ist der Fall, weil Sie haben $K_{c} < 1$ $K_c < 1$ Dies bedeutet, dass Sie bei dieser Temperatur erwarten können, dass das Gleichgewichtsgemisch enthält mehr Reaktanten als Produkte.

Das nächste, was Sie hier tun müssen, ist ein ICE Tisch die Gleichgewichtskonzentration von Schwefelwasserstoff zu finden

$2 {SO}_{2 (g)} + 2 H_{2} O_{(g)} ⇌ 2 H_{2} S_{(g)} + 3 O_{2 (g)}$ $" "2"SO"_ (2(g)) " "+" " 2"H"_ 2"O"_ ((g)) rightleftharpoons 2"H"_ 2"S"_ ((g)) " "+" " 3"O"_ (2(g))$

$I a a a a a 2.6 a a a a a a a a a a a a 2.8 a a a a a a a a 0 a a a a a a a a a a a 0$ $color(purple)("I")color(white)(aaaaacolor(black)(2.6)aaaaaaaaaaaacolor(black)(2.8)aaaaaaaacolor(black)(0)aaaaaaaaaaacolor(black)(0)$
$C a a a (- 2 x) a a a a a a a a (- 2 x) a a a a (+ 2 x) a a a a a a a (+ 3 x)$ $color(purple)("C")color(white)(aaacolor(black)((-2x))aaaaaaaacolor(black)((-2x))aaaacolor(black)((+2x))aaaaaaacolor(black)((+3x))$
$E a a a 2.6 - 2 x a a a a a a a 2.8 - 2 x a a a a a a 2 x a a a a a a a a a a 3 x$ $color(purple)("E")color(white)(aaacolor(black)(2.6-2x)aaaaaaacolor(black)(2.8-2x)aaaaaacolor(black)(2x)aaaaaaaaaacolor(black)(3x)$

Per Definition wird die Gleichgewichtskonstante für die Reaktion sein

$K_{c} = \frac{{[H_{2} S]}_{2}^{2} \cdot {[O_{2}]}_{2}^{3}}{{[{SO}_{2}]}_{2}^{2} \cdot {[H_{2} O]}_{2}^{2}}$ $K_c = (["H"_2"S"]^2 * ["O"_2]^3)/(["SO"_2]^2 * ["H"_2"O"]^2)$

In Ihrem Fall entspricht dieser Ausdruck

$K_{c} = \frac{{(2 x)}^{2} \cdot {(3 x)}^{3}}{{(2.6 - 2 x)}^{2} \cdot {(2.8 - 2 x)}^{2}}$ $K_c = ( (2x)^2 * (3x)^3)/( (2.6 - 2x)^2 * (2.8 - 2x)^2)$

$K_{c} = \frac{4 x^{2} \cdot 27 x^{3}}{{(2.6 - 2 x)}^{2} \cdot {(2.8 - 2 x)}^{2}}$ $K_c = (4x^2 * 27x^3)/( (2.6 - 2x)^2 * (2.8 - 2x)^2)$

$K_{c} = \frac{108 x^{5}}{{(2.6 - 2 x)}^{2} \cdot {(2.8 - 2 x)}^{2}} = 1.3 \cdot 10^{- 6}$ $K_c = (108x^5)/( (2.6 - 2x)^2 * (2.8 - 2x)^2) = 1.3 * 10^(-6)$

Nun, weil der Wert von $K_{c}$ $K_c$ ist so klein im Vergleich zu den Anfangskonzentrationen von Wasserdampf und Schwefeldioxid, dass man die Näherungswerte verwenden kann

$2.8 - 2 x \approx 2.8$ $2.8 - 2x ~~ 2.8" "$ and $2.6 - 2 x \approx 2.6$ $" "2.6 - 2x ~~ 2.6$

Dies wird Ihnen

$1.3 \cdot 10^{- 6} = \frac{108 x^{5}}{{2.6}^{2} \cdot {2.8}^{2}}$ $1.3 * 10^(-6) = (108x^5)/(2.6^2 * 2.8^2)$

Damit können Sie berechnen $x$ $x$ by

$x = \sqrt[5]{\frac{1.3 \cdot {2.6}^{2} \cdot {2.8}^{2} \cdot 10^{- 3}}{108}} = 0.05767$ $x = root(5)( (1.3 * 2.6^2 * 2.8^2 * 10^(-3))/108) = 0.05767$

Denken Sie daran, dass die Gleichgewichtskonzentration von Schwefelwasserstoff ist $2 x$ $2x$ , Haben Sie

$[H_{2} S] = 2 \times 0.05767 M = 0.11534 M$ $["H"_2"S"] = 2 xx "0.05767 M" = "0.11534 M"$

Auf zwei gerundet Sig Feigen, die Anzahl der Sig Feigen, die Sie für die Anfangskonzentrationen von Schwefeldioxid und Wasserdampf haben, wird die Antwort sein

$["H"_2"S"] = color(green)(|bar(ul(color(white)(a/a)color(black)("0.12 M")color(white)(a/a)|)))$

Wie vorhergesagt ist die Gleichgewichtskonzentration von Schwefelwasserstoff senken als die Gleichgewichtskonzentrationen der beiden Reaktanten, die sind

$["SO"_2] = 2.6 - 2 * "0.05767 M" = "2.5 M"$

$["H"_2"O"] = 2.8 - 2 * "0.05767 M" = "2.7 M"$

Ein Reaktionsgemisch enthält zunächst 2.8 M H_2O H2O H_2O und 2.6 M SO_2 SO2 SO_2 . Wie bestimmt man die Gleichgewichtskonzentration von H_2S H2S H_2S , wenn Kc für die Reaktion bei dieser Temperatur 1.3 xx 10 ^ -6 1.3×10−61.3 xx 10 ^ -6 ist?

Antworten:

Erläuterung:

Ein Reaktionsgemisch enthält zunächst 2.8 M $H_{2} O$ $H_2O$ und 2.6 M $S O_{2}$ $SO_2$ . Wie bestimmt man die Gleichgewichtskonzentration von $H_{2} S$ $H_2S$ , wenn Kc für die Reaktion bei dieser Temperatur $1.3 \times 10^{- 6}$ $1.3 xx 10 ^ -6$ ist?