Какова начальная и равновесная концентрации кислорода в системе, если равновесная константа системы 2n+o2 2n2o равна
Какова начальная и равновесная концентрации кислорода в системе, если равновесная константа системы 2n+o2 <=> 2n2o равна 1.21 и равновесные концентрации [n2] = 0.72 моль/дм^3 и [n2o] = 0.84 моль/дм^3?
Aleksandrovich 23
Для решения данной задачи используем равновесную константу \(K_c\), которая связана с начальными и равновесными концентрациями реагентов и продуктов следующим уравнением:\[K_c = \frac{{[N_2O]^2}}{{[N_2]^2 \cdot [O_2]}}\]
Дано:
\(K_c = 1.21\) (равновесная константа)
\([N_2] = 0.72\) моль/дм\(^3\) (равновесная концентрация азота)
\([N_2O] = 0.84\) моль/дм\(^3\) (равновесная концентрация оксида азота)
Мы ищем начальную и равновесную концентрации кислорода, обозначенного как \([O_2]\).
Для начала найдем начальную концентрацию кислорода, которая будет также равна начальной концентрации азота и оксида азота, так как их соотношение в начальном состоянии равно 1:2.
Таким образом, начальная концентрация кислорода равна начальной концентрации азота и оксида азота, то есть:
\([O_2]_0 = [N_2]_0 = [N_2O]_0\)
Теперь, зная начальные концентрации и равновесную константу, мы можем использовать уравнение равновесия для нахождения равновесной концентрации кислорода:
\[K_c = \frac{{[N_2O]^2}}{{[N_2]^2 \cdot [O_2]}}\]
Подставляя известные значения, получаем:
\[1.21 = \frac{{(0.84)^2}}{{(0.72)^2 \cdot [O_2]}}\]
Теперь решим это уравнение, чтобы найти равновесную концентрацию кислорода:
\[1.21 \cdot (0.72)^2 = (0.84)^2 \cdot [O_2]\]
\[[O_2] = \frac{{1.21 \cdot (0.72)^2}}{{(0.84)^2}}\]
Рассчитаем эту величину:
\[[O_2] \approx 0.897\) моль/дм\(^3\]
Таким образом, начальная концентрация кислорода (\([O_2]_0\)) и равновесная концентрация кислорода (\([O_2]\)) в системе равны приблизительно 0.897 моль/дм\(^3\).