Rosy ha scritto:
Gentile professoressa, potrebbe aiutarmi con la risoluzione di questo esercizio? La ringrazio in anticipo e le faccio tanti auguri di buon anno.
Sapendo che a 250 °C ed 1 atm PCl5 si dissocia per l’80% in PCl3 e Cl2, calcolare il volume di Cl2, misurato in c.n., che occorre aggiungere ad 1 mole iniziale di PCl5 affinché la sua dissociazione a 250 °C ed 1 atm sia del 65%.
Ecco l’aiuto:
Se 1 mol di PCl5 si dissocia per l’80%, all’equilibrio si avrà:
n PCl5 = (1 – 0,8) = 0,2 mol n PCl3 = 0,8 mol = n Cl2
Kn = n PCl3 × n Cl2 / n PCl5 = (0,8 mol)2/0,2 mol = 3,2 mol
Affinché, nelle stesse condizioni, 1 mol di PCl5 dissoci per il 65%, è necessario aggiungere una certa quantità in moli di Cl2, quantità che indicheremo con x. Secondo il principio di Le Chatelier, infatti, l’aggiunta di un prodotto della reazione sposta l’equilibrio verso sinistra, così da consumare in parte il prodotto aggiunto e rendere minima l’alterazione apportata al sistema. Al raggiungimento del nuovo stato di equilibrio si avrà:
n PCl5 = (1 – 0,65) = 0,35 mol n PCl3 = 0,65 mol n Cl2 = (0,65 + x) mol Kn = 3,2 mol
3,2 = [0,65 · (0,65 + x)]/0,35
Risolvendo l’equazione si ottiene x = 1,07. È necessario pertanto aggiungere 1,07 mol di Cl2, il cui volume a 0 °C e 1 atm si calcola a partire dal volume molare del gas ideale nelle stesse condizioni di P e T:
V = n × Vmol = 1,07 mol×22,4 L/mol = 24 L
In conclusione, l’aggiunta di 24 L di cloro gassoso misurati a c. n. fa sì che 1 mol di PCl5 dissoci per il 65% in PCl3 e Cl2.
Ecco fatto…e tanti auguri anche a te!