Do reaktora o pojemności 1,0 dm3 wprowadzono pewną liczbę moli substancji A oraz pewną liczbę moli substancji B. Reaktor zamknięto i zainicjowano reakcję chemiczną, która przebiegała w stałej temperaturze T zgodnie z równaniem:
A (g) + B (g) ⇄ C (g) + D (g)
Do momentu ustalenia stanu równowagi przereagowało 20 % substancji A. W tych warunkach stężeniowa stała równowagi opisanej reakcji jest równa 2,0.
Oblicz, jaki procent liczby moli wyjściowej mieszaniny stanowiła substancja A.
Rozwiązanie
Zasady oceniania
2 pkt – zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku w procentach.
1 pkt – zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych.
LUB
– niepodanie wyniku w procentach.
0 pkt – zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.
Uwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku końcowego od przyjętych zaokrągleń wyników pośrednich. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
Uwaga 2: Ponieważ szukaną jest zawartość jednego z reagentów w mieszaninie początkowej (obliczamy stosunek ilości, czyli wartość względną, a nie – bezwzględną ilość substancji), dopuszcza się przyjęcie założenia co do stężenia jednego z reagentów.
Przykładowe rozwiązania
Sposób 1.
Ponieważ V = 1,0 dm3, działania na stężeniach są równoważne z działaniami na molach.
| Liczba moli | początkowa | reakcja | równowaga |
|---|---|---|---|
| A (g) | 𝑥 | –0,2𝑥 | 0,8 𝑥 |
| B (g) | 𝑦 | –0,2 𝑥 | 𝑦 – 0,2 𝑥 |
| C (c) | 0 | +0,2 𝑥 | 0,2 𝑥 |
| D (g) | 0 | +0,2 𝑥 | 0,2 𝑥 |
Sposób 2.
Ponieważ V = 1,0 dm3, działania na stężeniach są równoważne z działaniami na molach.
| Liczba moli | początkowa | reakcja | równowaga |
|---|---|---|---|
| A (g) | 1 | –0,2 | 0,8 |
| B (g) | 𝑥 | –0,2 | 𝑥 – 0,2 |
| C (c) | 0 | +0,2 | 0,2 |
| D (g) | 0 | +0,2 | 0,2 |
