Reactia 2NO + O₂ ↔ 2NO₂ este folosita la obtinerea industriala a acidului azotic. Se cere:
a) precizati cum trebuie variati parametrii de lucru asa incat randamentul sintezei NO₂ sa fie maxim,
b) calculati Kc daca 1 L amestec final contine procente de volum :
27,77 % NO
29,62 % O₂
42,59 % NO₂

1

Răspunsuri

2014-06-09T20:43:52+03:00
Ai acolo o reactie de oxidare in faza gazoasa, cu prezenta unui sistem in echilibru.:

2NO + O2  <-->  2NO2

Se foloseste principil lui Le Chatelier.

Ecuatia reactiei se desfasoara cu contractie de volum(se observa din stoechiometria ecuatiei reactiei ca din 3 moli de reactanti rezulta 2 moli de NO2), deci pentru a se favoriza deplasarea echilibrului chimic spre formaera de NO2 trebuie sa se creasca presiunea.

Vad ca nu ai dat valoarea lui Delta H(variatia de entalpie) pentru procesul in cauza.
Reactia este insa exoterma(Delta H < 0, verifica si tu !), deci procesul de formare a NO2 este favorizat, conform principiului lui Le Chatelier) de scaderea temperaturii.

Insa trebuie avut grija deoarece la temperaturi joase are loc dimerizarea NO2, formandu-se tetraoxidul de azot N2O4, reactie care este tot exoterma.si deci care va fi si ea favorizata de cresterea presiunii si scaderea temperaturii.

2NO2  <-->  N2O4

Vezi mai multe amanunte in sectiunea despre procesul de fabricare a HNO3.

Si acum calculul numeric.

Avand in sistem doar substante in stare gazoasa, procentele volumetrice sunt egale cu procentele molare, deci putem scrie ca in 1 litru amestec obtinut se gasesc: 0,2777 moli NO, 0,2962 moli O2 si respectiv 0,4259 moli NO2.

Dar volumul fiind 1 litru, rezulta valorile concentratiilor molare:

[NO] = 0,2777 moli/l;  [O2] = 0,2962 moli/l si [NO2] = 0,4259 moli/l.

Deci constanta de echilibru va fi, tinand cont de stoechiometria ecuatiei reactiei de oxidare a NO la NO2:

Kc = [NO2]*[NO2]/([NO]*[NO]*[O2] = 0,4259*0,4259/(0,2777*0,2777*0,2962) = aprox. 7,9410584 (mol/l la puterea -1) = aprox. 7,9410584 )l/mol).

Dupa parerea mea, asa s-ar face rezolvarea. Verifica si tu.