25℃ K = 0.090 H2O(g) + Cl2O(g) ⇌ 2HOCl(g)

25℃ K = 0.090 H2O(g) + Cl2O(g) ⇌ 2HOCl(g)

 

 

25℃에서, 다음 반응의 K = 0.090이다.

H2O(g) + Cl2O(g) ⇌ 2HOCl(g)

다음 각 경우에 대하여, 평형에서 모든 화학종의 농도를 계산하라.

a. 1.0 L 플라스크에 1.0 g H2O와 2.0 g Cl2O를 혼합시켰다.

b. 2.0 L 플라스크에 순수한 1.0 mol HOCl를 넣었다.

 

 

At 25℃, K = 0.090 for the reaction:

H2O(g) + Cl2O(g) ⇌ 2HOCl(g)

Calculate the concentrations of all species at equilibrium

for each of the following cases:

a. 1.0 g H2O and 2.0 g Cl2O are mixed in a 1.0 L flask.

b. 1.0 mol pure HOCl is placed in a 2.0 L flask.

 

 

 

b. 2.0 L 플라스크에 순수한 1.0 mol HOCl를 넣었다.

---> 반응물의 초기농도 = 0 인 평형

 

 

 

[HOCl] = 1.0 mol / 2.0 L = 0.50 M

 

 

 

ICE 도표를 작성하면,

.......... H2O(g) + Cl2O(g) ⇌ 2HOCl(g)

초기(M): 0 ... 0 ... 0.50

변화(M): +x ... +x ... –2x

평형(M): x ... x ... (0.50–2x)

 

 

 

2가지 방법으로 x를 계산할 수 있다.

 

① 정반응으로 계산한다.

이때 K = 0.090 이고,

평형 상수 식, K = [HOCl]^2 / [H2O] [Cl2O]

 

 

 

② 역반응으로 계산한다.

이때 K = 1 / 0.090 = 11.1111 이고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4154 )

 

평형 상수 식, K = [H2O] [Cl2O] / [HOCl]^2

 

 

300x250

 

 

① 정반응으로 계산하면,

K = [HOCl]^2 / [H2O] [Cl2O]

= (0.50–2x)^2 / x^2 = 0.090

 

( (0.50–2x) / x )^2 = 0.090

 

( (0.50–2x) / x ) = 0.090^(1/2) = 0.30

 

0.50 – 2x = 0.30x

 

2.30x = 0.50

 

x = 0.50 / 2.30 = 0.217

 

 

 

[H2O] = [Cl2O] = x = 0.217 M

 

[HOCl] = 0.50–2x

= 0.50 – 2(0.217) = 0.066 M

 

 

 

 

② 역반응으로 계산하면,

K = [H2O] [Cl2O] / [HOCl]^2

= x^2 / (0.50–2x)^2 = 11.1111

 

( x / (0.50–2x) )^2 = 11.1111

 

x / (0.50–2x) = 11.1111^(1/2) = 3.33333

 

x = (0.50)(3.33333) – (2)(3.33333)x

 

7.66666x = (0.50)(3.33333)

 

x = (0.50)(3.33333) / 7.66666 = 0.217

 

 

 

평형에서 각 물질의 농도 계산은 동일.

 

 

 

 

[ 같은 글 https://ywpop.tistory.com/15353 ]

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/19171 ]

2.0 mol pure HOCl is placed in a 2.0 L flask

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6299 ]

H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) Kc 54.3 at 430℃ [HI] 0.040 M

반응물의 초기농도 = 0 인 평형

 

 

 

 

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