Beatrice ha scritto:
Buonasera Professoressa. Gentilmente, potrebbe spiegarmi il procedimento per risolvere il punto b) di questo esercizio? Mi ci sto arrovellando da ore, ma non ne vengo fuori.
Il valore della Kc per la decomposizione dell'idrogeno solfuro di ammonio è 1,8·10-4 a 25 °C.
a) Quando il sale puro si decompone in un matraccio, quali sono le concentrazioni di equilibrio di NH3 e H2S?
b) Se NH4HS viene aggiunto in un matraccio già contenente 0,020 mol/L di NH3 e al sistema viene consentito di raggiungere l'equilibrio, quali sono le concentrazioni all'equilibrio di NH3 e H2S?
La ringrazio in anticipo.
Ecco il procedimento:
Per raggiungere l’equilibrio, la reazione deve procedere verso destra in modo da produrre l’altro prodotto, H2S, che, a differenza di NH3, non era già contenuto nel matraccio. Proprio per il fatto che uno dei due prodotti di reazione è già presente nel contenitore, la quantità di NH4HS che si decompone è certamente inferiore al caso precedente. Il modo per stabilire quali siano le concentrazioni dei prodotti quando si raggiunge l’equilibrio è però simile a quello del punto a).
Se indichi con x mol/L la concentrazione all’equilibrio di H2S, quella di NH3 all’equilibrio dovrà essere pari a (0,020 + x) mol/L. Infatti, sappiamo dalla reazione
NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g)
che per ogni mole di H2S che si forma dalla decomposizione del sale se ne forma una anche di NH3; qualsiasi sia la quantità in moli di NH3 che si produce, essa va comunque ad aggiungersi a quella già presente nel matraccio.
Indicazioni e calcoli nel dettaglio sono questi:
[H2S]eq = x mol/L [NH3]eq = (0,020 + x) mol/L
Kc = [H2S]eq · [NH3S]eq
1,8·10-4 = x · (0,020 + x)
x2 + 0,02 x - 1,8·10-4 = 0
x = 6,7·10-3
[H2S]eq = 6,7·10-3 mol/L [NH3]eq = (0,020 + 6,7·10-3) mol/L = 2,67·10-2 mol/L
In conclusione, esprimendo il risultato con il corretto numero di cifre significative, nel caso b) la concentrazione all’equilibrio di H2S è 6,7·10-3 mol/L mentre quella di NH3 è 2,67·10-2 mol/L.
