Equilibrio chimico tra NO₂ e N₂O₄

Esercizio riguardante l'equilibrio tra NO₂ e N₂O₄

Un' imprecisa miscela di NO₂ e N₂O₄ viene termostatata a 100°C, temperatura alla quale avviene la reazione reversibile:

N₂O₄ ⇄ 2 NO₂
per la quale K_p = 10,5
Ad equilibrio raggiunto la pressione totale della miscela a 100°C è di 3,41 atm.

Calcolare le pressioni parziali dei due gas.

Svolgimento

La pressione totale della miscela è 3,41 atm, per cui:

P_N2O4 + P_NO2 = 3,41

Inoltre K_p = P_NO2²/P_N2O4 = 10,5

Chiamiamo X = P_N2O4 e Y = P_NO2

Impostiamo un sistema a due equazioni e due incognite:

P_N2O4 + P_NO2 = 3,41

P_NO2²/P_N2O4 = 10,5

Ovvero:

X + Y = 3,41

Y² / X = 10,5

Dalla seconda equazione si ha:

X = Y² / 10,5

valore che andiamo a sostituire nella prima equazione:

(Y² / 10,5) + Y = 3,41

Moltiplicando entrambi i membri per 10,5 si ha:

Y² + 10,5 Y = 35,805

Risolvendo questa equazione si ha che:

Y = 2,71

Ricordando che:

X + Y = 3,41

si ha che:

X = 0,70

ovvero:

P_NO2 = 2,71 atm

P_N2O4 = 0,70 atm

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Esercizio svolto sulla legge di azione di massa

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