Esercizi svolti Chimica fisica applicata - equilibrio chimico

Si essicca le Tl CO a 120 C con aria secca. Calcolare il valore minimo di pressione parziale di CO

2 3 2

nell aria in modo tale che il carbonato non si dissoci in ossido di tallio e biossido di carbonio, utilizzando i

seguenti dati: S (298K, cal/K•mol) C (cal/K•mol) (298K, KJ/mol)

∆H

form p form

Tl CO 167,36 109,62 -501,66

2 3

Tl O 121,75 68,62 -29,08

2

CO 213,80 40,17 -393,45

2

A 617 C, in un recipiente a tenuta, vengono introdotti idrogeno e cloro. Le pressioni parziali iniziale

dei gas sono 0,7 atm e 0,5 atm, rispettivamente, mente all equilibrio si misura una pressione parziale

di HCl pari a 0,8 atm. calcolare le pressioni parziali all equilibrio di H e Cl , e la K della reazione.

2 2 p

Per la reazione di dissociazione in fase gassosa a 35 C: NOCl = NO +1/2 Cl = 21,05 kJ/mol.

∆G

2

Calcolare il grado di dissociazione alfa di NOCl alla pressione totale di equilibrio di 200 kPa partendo

da NOCl puro.

Quante moli di PCl devono essere inserite in un pallone da 2L a 128 C per ottenere 0,10 mol/L di Cl

5 2

sapendo che K = 2,304?

p

Dai dati seguenti calcolare K e K a 200 C per la dissociazione dell acido saliciclico (Sal: massa

c p

molecolare =138,12 g/mol) gassoso in fenolo (F) gassoso e biossido di carbonio. In un tubo di 60 mL di

volume, vengono introdotti 300 mg di Sal e viene fatto il vuoto. Il tubo viene portato a 221 C no a

raggiungimento dell equilibrio. La miscela gassosa all equilibrio viene ra reddata ed il volume di CO ,

2

misurato a 25 C e a 732 mmHg, risulta essere 47,3 mL.

Due gas A e B vengono inseriti in un recipiente vuoto. A 300 C le loro pressioni parziali sarebbero

rispettivamente 420 e 632 mmHg, se non reagissero fra loro per formare AB. All equilibrio si misura

una pressione di 821 mmHg. Trovare:

• la K per la dissociazione di una mole di AB

p

• Il grado di dissociazione di AB a 1 atm e 300 C

• Il per la dissociazione di AB

∆G

Data la reazione NH HS = NH + H S se la pressione di dissociazione del solido è 180

4 (s) 3(s) 2 (g)

mmHg a 10 C e 529 mmHg a 27 C, si calcoli il valore del calore molare di reazione a pressione

costante e a volume costante, a 298 K.

Per la formazione di 1 mol di N O dagli elementi vale la relazione empirica = 22080 -3,25•T

∆G

2 5

(espressa in cal/mol). Assumendo che l aria contenga 20% di O e l 80% di N , calcolare contenuto in

2 2

mol% di N O nell aria, a 783 K e 1,00 mol.

2 5

La costante di equilibrio per la reazione H + I = 2HI segue la reazione lnK = 7,93 + 950/T + 0,84•lnT

2 2 p

fra 390 e 450 K. Calcolare e a 439 K.

∆H, ∆S ∆G

Determinare la costante di equilibrio K della reazione di ossidazione dell ammoniaca (equilibrio

p

omogeneo in fase gassosa): NH + 3/4O = 1/2 N + 3/2 H O a 1000K, utilizzando le k dei due

3 2 2 2 p

seguenti equilibri:

• 1/2N + 3/2H = NH K = 6,02•10^-4

2 2 3 p,1

• 1/2O + H = H O. K = 0,98•10^10

2 2 2 p,2

Nella reazione 3Fe + 4H O = Fe O + 4H si ha una pressione iniziale di 2,5•10^5 Pa. All equilibrio, a

2 3 4 2

473 K, si registra una pressione parziale di idrogeno di 1,1•10^5 Pa. Calcolare massa di idrogeno

prodotto se il vapore acque iniettato nella miscela di reazione a 2,9•10^5 Pa a 473 K, in un recipiente

contenente ferro del volume di 8 L.