COCl2(g) = CO(g) + Cl2(g)
Calcolare a che volume occorre portare il recipiente affinché COCl2 sia dissociato al 50%, mantenendo costante la temperatura. Rispondo così: Secondo la legge dell’azione di massa, una reazione all’equilibrio è caratterizzata da una costante che assume in questo caso la formaKe = [CO][Cl2]/[COCl2]
dove le parentesi quadre indicano la concentrazione molare delle diverse specie all’equilibrio. Se x mol di COCl2 si dissociano per il 35%, all’equilibrio si avrà:n CO = n Cl2 = 0,35·x mol n COCl2 = 0,65·x mol
[CO] = [Cl2] = (0,35·x / 24,0) mol/dm3 [COCl2] = (0,65·x / 24,0) mol/dm3
Ke = (0,35·x / 24,0)·(0,35·x / 24,0) / (0,65·x / 24,0) semplificando si ottiene
Ke = (0,35)2·x / (0,65· 24) Se la temperatura non cambia, il valore della costante non cambia e resta inalterato anche se si aumenta o diminuisce il volume del recipiente. Indicando con V il volume necessario a far dissociare al 50% le x mol di COCl2, si può pertanto scrivere:n CO = n Cl2 = 0,50·x mol = n COCl2
[CO] = [Cl2] = (0,50·x / V) mol/dm3 [COCl2] = (0,50·x / V) mol/dm3
Ke = (0,50·x / V)·(0,50·x / V) / (0,50·x / V) semplificando si ottiene
Ke = 0,50·x / V
Uguagliando le due espressioni della Ke e semplificando si ottiene un’equazione in cui l’unica incognita è V.(0,35)2·x / (0,65· 24) = 0,50·x / V
(0,35)2 / (0,65· 24) = 0,50/ V
V = (0,65 · 24· 0,50)/ (0,35)2 = 63,7
In conclusione, il volume del recipiente affinché COCl2 sia dissociato al 50% deve diventare pari a 63,7 dm3.