圧平衡定数に関する問題

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質問者：ptim
質問日時：2009/11/11 20:08
回答数：2件

次の化学平衡が成り立つとする
PCl5→←PCl3＋Cl2

問一
平衡解離度をα全圧をΡとするとき、それぞれの分圧を求めよ。
また、圧平衡定数をαについての二次の関係式として表せ。

問二
はじめPCl5　41.7gを4.1lの真空の反応容器にいれ、
227℃に保って平衡を達成させたところ、2.72atmを示した。
この温度での平衡解離度αと圧平衡定数を求めよ。(有効数字2桁)
ただし気体定数0.082atm・l／mol・Кとする。

全くわからず困っています。
方針だけでも教えていただけるとありがたいです！
よろしくお願いします。

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回答 (2件)

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No.2

回答者： gohtraw
回答日時：2009/11/11 23:46

各成分の分圧をＰ（ＰＣｌ５）、Ｐ（ＰＣｌ３）、Ｐ（Ｃｌ２）とすると、圧平衡定数は

Ｐ（ＰＣｌ３）＊Ｐ（Ｃｌ２）／Ｐ（ＰＣｌ５）
です。また、平衡解離度は
Ｐ（ＰＣｌ３）／（Ｐ（ＰＣｌ３）＋Ｐ（ＰＣｌ５））
です。さらに、この系に初めに入れたのがＰＣｌ５のみだとする（記載されている条件から判断すると、この仮定をおかないと解けないはず）と
Ｐ（ＰＣｌ３）＝Ｐ（Ｃｌ２）
です。これらを連立させれば解く事ができます。
　問二も基本的には同じです。まず平衡状態での容器内の物質のモル数を求めます（気体の状態方程式を使用）。初めに入れたＰＣｌ５のモル数もわかるので、どれだけのＰＣｌ５が分解してＰＣｌ３＋Ｃｌ２が生成したかも判ります。ここまでで各成分のモル分率がわかる訳ですが、モル分率と分圧は比例する（全圧＊モル分率＝分圧）ので各成分の分圧もわかり、解離度や平衡定数も求めることができます。