Esercizio sulla K_p

Esercizio sul calcolo della K_p di una miscela di gas

All'interno di un recipiente del volume di 10,0 L, inizialmente vuoto, viene inserita una certa quantità di CaCO_3(s).

La temperatura viene portata a 750°C.

Ad equilibrio raggiunto:

CaCO_3(s) ⇄ CaO_(s) + CO_2(g)

nel recipiente si sono formati 6,00 g di CaO.

Calcolare la K_p della reazione.

Svolgimento dell'esercizio

Determiniamo la massa molare di CaO:

M_m (CaO) = 40,08 + 16 = 56,08 g/mol

Determiniamo il numero di moli di CaO dividendo la massa in grammi (6,00 g) per il valore della massa molare:

n_CaO = g / Mm = 6,00 / 56,08 = 0,107 mol

Quindi dalla reazione si sono formate 0,107 moli di CaO.

Come è possibile notare dai coefficienti stechiometrici della reazione:

CaCO_3(s) ⇄ CaO_(s) + CO_2(g)

CaO e CO₂ si formano nel rapporto di 1:1. Pertanto nella reazione di decomposizione si formano anche 0,107 moli di CO₂.

Convertiamo la temperatura in Kelvin:

T = 273 + 750 = 1023 K

determiniamo il valore di P_CO2:

P_CO2 = n_CO2 · R · T / V = 0,107 · 0,0821 · 1023 / 10 = 0,899 atm

L'espressione della K_p é:

K_p = P_CO2

in quanto CO₂ è l'unica specie allo stato gassoso.

Quindi:

K_p = P_CO2 = 0,899 atm

Pertanto il valore di K_p è 0,899 atm.

Studia con noi