Câu hỏi/bài tập:
Phosphorus trichloride (PCl3) phản ứng với chlorine (Cl2) tạo thành phosphorus pentachloride (PCl5) theo phản ứng: \[{\rm{PC}}{{\rm{l}}_{\rm{3}}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ C}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{PC}}{{\rm{l}}_{\rm{5}}}\left( g \right)\]
Cho 0,75 mol PCl3 và 0,75 mol Cl2 vào bình kín dung tích 8 lít ở 227 °C. Tính nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng, biết giá trị hằng số cân bằng Kc ở 227 oC là 49.
Tổng quát, nếu có phản ứng thuận nghịch sau:aA+bB \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) cC +dD
Khi phản ứng ở trạng thái cân bằng, ta có: \[{{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{{{\rm{[C]}}}^{\rm{c}}}{{{\rm{[D]}}}^{\rm{d}}}}}{{{{{\rm{[A]}}}^{\rm{a}}}{{{\rm{[B]}}}^{\rm{b}}}}}\]
Trong đó [A], [B], [C] và [D] là nồng độ mol các chất A, B, C và D ở trạng thái cân bằng; a, b, c và d là hệ số tỉ lượng các chất trong phương trình hoá học. Chất rắn không xuất hiện trong biểu thức hằng số cân bằng.
Advertisements (Quảng cáo)
\[{\rm{PC}}{{\rm{l}}_{\rm{3}}}\left( g \right){\rm{ }} + {\rm{ C}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}\left( g \right){\rm{ }} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{ PC}}{{\rm{l}}_{\rm{5}}}\left( g \right)\]
Ban đầu (mol): 0,75 0,75 0
Phản ứng (mol): x → x → x
Cân bằng (mol): 0,75 - x 0,75 - x x
\[ \Rightarrow {\rm{[PC}}{{\rm{l}}_{\rm{3}}}{\rm{] = [C}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{\rm{] = }}\frac{{0,75 - x}}{8}{\rm{ (M); [PC}}{{\rm{l}}_{\rm{5}}}{\rm{] = }}\frac{{\rm{x}}}{{\rm{8}}}{\rm{ (M)}}\]
\[\begin{array}{l} \Rightarrow {{\rm{K}}_{\rm{C}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{[PC}}{{\rm{l}}_{\rm{5}}}{\rm{] }}}}{{{\rm{[PC}}{{\rm{l}}_{\rm{3}}}{\rm{]}}{\rm{.[C}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{\rm{]}}}} = \frac{{\frac{{\rm{x}}}{{\rm{8}}}}}{{{{\left( {\frac{{0,75 - x}}{8}} \right)}^2}{\rm{ }}}} = 49\\ \Rightarrow {\rm{x}} \approx 0,472{\rm{ (mol)}}\\ \Rightarrow {\rm{[PC}}{{\rm{l}}_{\rm{3}}}{\rm{] = [C}}{{\rm{l}}_{\rm{2}}}{\rm{] = }}\frac{{0,75 - 0,472}}{8}{\rm{ = 0,03475 (M); [PC}}{{\rm{l}}_{\rm{5}}}{\rm{] = }}\frac{{{\rm{0,472}}}}{{\rm{8}}}{\rm{ = 0,059 (M)}}\end{array}\]