430℃ H2와 I2 초기농도 0.16 M 평형농도 0.072 M

430℃ H2와 I2 초기농도 0.16 M 평형농도 0.072 M

 

 

430℃에서 H2와 I2의 초기 농도가 모두 0.16 M이고 평형 농도가 모두 0.072 M일 때 HI의 초기 농도와 평형 농도를 결정하시오. 430℃에서 H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 반응에 대한 평형 상수(Kc)는 54.2이다.

 

 

Determine the initial and equilibrium concentrations of HI if the initial concentrations of H2 and I2 are both 0.16 M and their equilibrium concentrations are both 0.072 M at 430℃. The equilibrium constant (Kc) for the reaction H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) is 54.2 at 430℃.

 

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일반적으로 생성물의 초기 농도는 0이지만,
이 문제에서는 HI의 초기 농도를 구하라고,
즉 직접 HI의 초기 농도를 구하라고 언급했으므로,
이로부터 HI의 초기 농도는 0이 아니라고 간주한다.
이렇게 생각하지 않으면, 이 문제를 풀 수 없다.

 

 

 

ICE 도표를 작성하면,

 

........... H2(g) . + . I2(g) . ⇌ . 2HI(g)

초기(M) ... 0.16 ...... 0.16 ....... y

변화(M) ... -x ........ -x ......... +2x

평형(M) ... 0.16-x .... 0.16-x ..... y+2x

 

 

H2와 I2의 평형 농도(0.072 M)를 알고 있으므로,

0.16 – x = 0.072

x = 0.088 M

 

 

HI의 초기 농도(y)를 계산하면,

Kc = [HI]^2 / [H2][I2]

= (y + 2(0.088))^2 / (0.072)^2 = 54.2

 

(y + 2(0.088)) / (0.072) = (54.2)^(1/2)

y = (54.2)^(1/2) × 0.072 – 2(0.088) = 0.35 M

 

 

HI의 평형 농도를 계산하면,

0.35 + 2(0.088) = 0.53 M

 

 

 

[참고] H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) 평형상수 일반식.

 

 

 

 

[키워드] 평형상수에서 생성물의 초기농도가 0이 아닌 경우