W pojemniku o objętości 4dm3 umieszczono 1 mol fluorowodoru. Oblicz jakie będą stężenia HF,F2,H2 po .... Question from @rafal0011

October 2018 1 19 Report

W pojemniku o objętości 4dm3 umieszczono 1 mol fluorowodoru. Oblicz jakie będą stężenia HF,F2,H2 po ustaleniu się równowagi w temp. 535 stopni C, jezeli wiesz, ze K rozkładu fluorowodoru wynosi 3x10^-2.

yipes

Musimy ułożyć bilans materiałowy:

V=4dm³

K=3*10⁻²=0.03

2HF ⇔ H₂ + F₂

____ ____ ____

2mol : 1mol : 1mol

n₀ 1 -------- -------

np 2x x x

nr 1-2x x x

$K=\frac{[H_{2}][F_{2}]}{[HF]}\\\\ 0.03=\frac{x^2}{1-2x} \ \ |*(1-2x)\\ 0.03(1-2x)=x^2\\ 0.03-0.06x=x^2 |*100\\ 3 - 6x=100x^2\\ 100x^2+6x-3=0\\ \Delta=36+1200=1236\\ \sqrt{\Delta}\approx35.16\\\\ x_{1}=\frac{-6-35.16}{200}=-0.2058\\\\ x_{2}=\frac{-6+35.16}{200}=0.458$

Wartość musi być dodatnia - pierwiastek pierwszy nie należy do dziedziny funkcji określonej x ∈ (0 ; 0.5) pasuje tylko pierwiastek pierwszy. Dlaczego taka dziedzina? A mianowicie w równowagowej liczbie moli substratu też musi być wartość dodatnia. 1-2x jeżeli x będzie większy od 0.5 będziemy mieli wartość ujemną, która nie będzie spełniała warunków do rozwiązania tego zadania.

2HF ⇔ H₂ + F₂

____ ____ ____

2mol : 1mol : 1mol

n₀ 1 -------- -------

np 0.916 0.458 0.458

nr 0.084 0.458 0.458

[HF]=0.084mol/4dm³=0.021mol/dm³

[H₂]=0.458mol/4dm³=0.1145mol/dm³

[F₂]=0.458mol/4dm³=0.1145mol/dm³

Dlaczego dzielimy na 4? Na początku w zadaniu mieliśmy podane, że pojemnik, w którym umieszczone kwas ma pojemność 4dm³. Mamy obliczyć stężenie molowe - zgodnie ze wzorem: $C_{m}=\frac{n}{V}$