Stała równowagi reakcji X +Y <=> W+Z wynosi 1
Jeżeli do reaktora o objętości wprowadzono 2 mole substancji X i 6 moli substancji Y, to ustalił ię pierwszy stan równowagi. Po dodaniu jeszcze jednego mola substancji X ustalił się nowy, drugi stan równowagi. Oblicz, o ile wzrosły równowagowe stężenia produktów?
W takich zadaniach warto wykonać tabelkę w której uzupełnia się poszczególne stężenia składników. Warto też zwrócić uwagę na fakt, że objętość wynosi 1dm3, zatem aby wyrazić zawartość składników w stężeniach molowych (C) nie trzeba przeliczać liczby moli (bo C=n/V, czyli np. dla 2 moli substancji X stężenie molowe również wynosi C=2/1 = 2mol/dm3). Tabelkę zaczynamy zapisania pierwszego stanu nierównowagowego, czyli stanu przed reakcją, po dodaniu składników.
Następnie zapisujemy wyrażenie opisujące równowagę w reaktorze (C1*), gdzie x to ilość moli substancji która przereagowała i jednocześnie (co wiemy ze stosunków stechiometrycznych reakcji) jest to ilość moli które powstały (w innych słowach: z jednego mola substancji X powstaje jeden mol substancji W i tak dalej...). Początkowa tabelka:
[Załącznik 1]
Znając wyrażenie na stałą równowagi oraz jej wartość możemy obliczyć x:
Po obliczeniu stężeń w składnikach w stanach równowagowych tabelkę uzupełniamy o wiersz C1* z obliczonymi danymi.
Następnie dodajemy odpowiednie wartości składnikow (z zadania "... dodano 1 mol substancji X) do wiersza C2, zapisujemy wyrażenia na drugi stan równowagi i liczmy. Postać tabelki w tym etapie rozwiązywania zadania (pierwsze trzy wiersze są powtórzone):
[Załącznik 2]
y liczmy analogicznie jak na początku: zapisujemy wyrażenie na stałą równowagi w momencie C2*, podstawiając za stężenia składników zapisane wyrażenia.
Z obliczeń wychodzi y=0,5, zatem obliczamy stężenia składników C2* i to jest rozwiązanie zadania.