質問: 物理化学の問題に解答お願いします。 ヨウ素I2は比較的穏やかな温度条件でヨウ素原子I2に解離する。1000Kにおいて始めに1.00dm^3 、6.00*10^-3 molのI2が存在し、最終的な平衡圧力が0.750atmであったとする。平衡が
回答: I2=2I・・・1 でI2が平衡になって(6.00x10^-3)-x molになったとき、Iは2x mol生じています。その結果全mol数は(6.00x10^-3)+x molです。体積はもとのまま1.00x10^-3 m^3であるとします。最終状態に状態方程式を適用すると 0.750x1.013x10^5x1.00x10^-3=((6.00x10^-3)+x)R1000 (6.00x10^-3)+x=9.14x10^-3 x=3.14x10^-3 mol・・・2 となります。したがってそれぞれの圧は P(I2)=[{(6.00x10^-3)-(3.14x10^-3)}/{(6.00x10^-3)+(3.14x10^-3)}]x0.750 ={(2.86x10^-3)/(9.14x10^-3)}x0.750=0.235 atm・・・3 P(I)=[(2x3.14x10^-3)/{(6.00x10^-3)+(3.14x10^-3)}]x0.750 ={(6.28x10^-3)/(9.14x10^-3)}x0.750 =0.515 atm・・・4 圧平衡定数は Kp=(P(I))^2/P(I2)=0.515^2/0.235=1.13・・・5 となります。反応進行度は式中の成分iについてdξ/dt=dni/νiで定義されるものの意味と思います。ここでνiは化学式でiの係数です。ただし原系でマイナス、生成系でプラスとします。ξはすべての成分に共通になります。 ni=noi+νiξ・・・6 でnoiは初期のモル数です。I2の場合、初期のモル数はゼロ、化学式の係数は2、生成したモル数は2x3.14x10^-3 molですので 2x3.14x10^-3=0+2xξ ξ=3.14x10^-3 となります。