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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 Kp = 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:

PN2O4 + PNO2 = 3,41

Inoltre Kp = PNO22/PN2O4 = 10,5

Chiamiamo X = PN2O4 e Y = PNO2

Impostiamo un sistema a due equazioni e due incognite:

PN2O4 + PNO2 = 3,41

PNO22/PN2O4 = 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:

PNO2 = 2,71 atm

PN2O4 = 0,70 atm

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