プロが教える店舗&オフィスのセキュリティ対策術

まずJANAFの熱化学表により1[bar]における各反応物、生成物についての
標準生成ギブズエネルギΔrG°[kJ/(mol K)]の値を得た後、
 ΔrG°=ΔrG°(生成系)ーΔrG°(反応系)[kJ/(mol K)]
にて標準反応ギブズエネルギを計算します。

その後、平衡定数との関係から、
 ΔrG°=-RT lnKr [kJ/(mol K)]
を用いて平衡定数Krを計算しました。

ここで質問なのですが、ここで求めた平衡定数Kr(無次元)は
圧平衡定数Kpと等しいものなのか、ということです。

教科書によってKpの定義が異なるので混乱しているのですが、
ある化学反応式 aA + bB →← cC + dD があった時に、
 Kp = (p_c)^c * (p_d)^d / (p_a)^a * (p_b)^b (有次元の場合がある)
 Kp = (p_c/P)^c * (p_d/P)^d / (p_a/P)^a * (p_b/P)^b (必ず無次元)
のどちらを使えばいいのでしょうか?

ここで本題なのですが、
--------------------------------------------------------------------
固体を含むような化学反応式
 2CO(g) →← CO2(g) + C(s)
を考えた時に、初期状態と平衡状態でのmol数が
 n(CO)=2[mol]、n(CO2)=0[mol]、n(C)=0[mol] (初期)
 n(CO)=x[mol]、n(CO2)=1-x/2[mol]、n(C)=1-x/2[mol] (平衡)
となったとします。ここでxの値を求めたい、というのが今回質問させて戴く理由です。
--------------------------------------------------------------------
1.まずJANAFの熱化学表により平衡定数Krの値は計算できます。
2.ここで平衡における各分圧を求めると、全圧をP[bar]として
   p_CO=Px/(x+1-x/2)[mol]、p_CO2=P(1-x/2)/(x+1-x/2)[mol] (平衡)
  となると思います。この分圧を用いて圧平衡定数Kpを計算します。
3.Kpが有次元の場合、Pの単位系の取り方によりxの値が変化してしまいます。
  逆に無次元の場合、分圧値を全圧Pで割るため圧力に依存しないことになります。

このようなプロセスで考えた結果、何が何やらわからなくなってしまいました。
ということで、破線で囲った部分に関して、xの求め方を教えていただけないでしょうか。

A 回答 (1件)

全圧で割るんじゃないですよ.


基準圧力で割るんです.標準状態を定義している圧力,というか.
通常は,熱力学的標準状態は 1 atm です.
そして,熱力学的平衡定数を記述するために使われる量は,気相ではフガシティです.標準状態を 1 atm としたことから,分圧を atm 単位で取ると圧平衡定数は,そのまま熱力学的平衡定数の近似値になります (誤差はフガシティと分圧の関係.活量とモル濃度の関係と同様).
圧力単位が atm 以外のときは,その単位で測った標準圧力で割れば,結局 atm 単位で測った圧力の数値と同じことになり,それはそのままフガシティの近似値であると.
    • good
    • 3

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!