La costante di equilibrio K è il rapporto di prodotti ai reagenti. Se K è un numero molto piccolo, ti aspetteresti che ci siano più reagenti che prodotti. In questo caso, K = 4,1 x 10-4 è un piccolo numero. In effetti, il rapporto indica che ci sono 2439 volte più reagenti rispetto ai prodotti.
Possiamo assumere pochissimo N2 e O2 reagirà al modulo NO. Se la quantità di N2 e O2 usato è X, quindi si formeranno solo 2X di NO.
[N2] = [N2]o - X = 0,25 M - X
[O2] = [O2]o - X = 0,43 M - X
[NO] = 2X
Se assumiamo che X sia trascurabile rispetto alle concentrazioni dei reagenti, possiamo ignorare i loro effetti sulla concentrazione
[N2] = 0,25 M - 0 = 0,25 M
[O2] = 0,43 M - 0 = 0,43 M
Sostituire questi valori nell'espressione per la costante di equilibrio
K = [NO]2/[N2] [O2]
4,1 x 10-4 = [2X]2/(0.25)(0.43)
4,1 x 10-4 = 4X2/0.1075
4,41 x 10-5 = 4X2
1,10 x 10-5 = X2
3,32 x 10-3 = X
Sostituisci X nelle espressioni di concentrazione di equilibrio
[N2] = 0,25 M
[O2] = 0,43 M
[NO] = 2X = 6,64 x 10-3 M
Passaggio 3 - Metti alla prova il tuo presupposto:
Quando fai delle ipotesi, dovresti testare la tua ipotesi e controllare la tua risposta. Questa ipotesi è valida per valori di X entro il 5% delle concentrazioni dei reagenti.
X è inferiore al 5% di 0,25 M?
Sì, è 1,33% di 0,25 M
È X inferiore al 5% di 0,43 M
Sì, è lo 0,7% di 0,43 M
Ricollega la tua risposta all'equazione della costante di equilibrio
K = [NO]2/[N2] [O2]
K = (6,64 x 10-3 M)2/(0,25 M) (0,43 M)
K = 4,1 x 10-4
Il valore di K concorda con il valore fornito all'inizio del problema. L'assunto è dimostrato valido. Se il valore di X era maggiore del 5% della concentrazione, allora il valore equazione quadrata dovrebbe essere usato come in questo problema di esempio.