13.9) Untuk reaksi amoniak:12

N2( g)+32

H 2 (g ) → NH 3(g)

Dengan 0,5 mol N2 dan 1,5 mol H2 sebagai jumlah awal reaktan dan dengan asumsi bahwa campuran kesetimbangan adalah gas ideal, menunjukkan bahwa :

ε e=1−(1+1,299 kp

po )−1/2

Penyelesaian:

12

N2( g)+32

H 2 (g ) → NH 3(g)

0,5 mol 1,5 mol

yi= ¿n=

ni 0+viε

n0+vε

Untuk:

VN 2=−12

VH2 = 32

VNH3 =1

Vε=Ʃ Vi=1−12−3

2=−1

no=0,5+1,5=2

yN 2=0,5−1

2ε

2−ε; yH2=

1,5−32

ε

2−ε; yNH 3=

1 ε2−ε

∆ G298=∆ G° produk−∆ G °reaktan

∆ G298=−16,450−−12

(0 )−32

(0 )=−16450 jmol¯ ¹

K=exp−∆ G

RT

K=exp16,450

8,314 x298

K=exp16,450

2477,572

K=exp6.64 x10 ¯ ³=0,765

Maka :

ε e=1−(1+1,299 kp

po )−1/2

ε e=1 – (1+1,299 x 0,765 x11 )

−12

ε e=1−(1+0,994 )−1/2

ε e=1 – (1,994)−1/2

ε e=1−0,708=0,292

ε e=0,292

yi= ¿n=

ni 0+viε

n0+vε

yN 2=0,5−1

2ε

2−ε=

0,5−12

X 0,292

2−0,292

Jadi yN 2=0,3541,708

=0,207

yH2=1,5−3

2ε

2−ε=

1,5−32

X 0,292

2−0,292

Jadi yH2=1,0621,708

=0,622

yNH 3=1 ε

2−ε=1 X 0,292

2−0,292

Jadi yNH 3=0,2921,708

=0,171

13 10) Petrus,paulus dan maria anggota kelas termodinamika,di minta untuk menemukan keseimbangan komposisi pada T tertentu dan P tertentu dan jumlah awal yang diberikan reaktan untuk mengikuti reaksi fase gas:

2 NH3+3 NO→ 3 H 2O+ 52

N2 (A)

Setiap memecahkan masalah dengan benar dengan cara yang berbeda. Mary mendasarkan solusi nya pada reaksi (A) seperti yang tertulis. Paul, yang lebih suka bilangan bulat, dikalikan reaksi (A) dengan 2:

4 NH3+6 NO→ 6 H 2 O+5 N 2 (B)

Peter, yang biasanya melakukan hal-hal mundur, berkaitan dengan reaksi:

3 H 2O+ 52

N2 → 2 NH 3+3 NO (C)

Tuliskan persamaan reaksi kesetimbangan-untuk tiga reaksi, menunjukkan bagaimana keseimbangan konstanta terkait, dan menunjukkan mengapa Petrus, Paulus, dan Maria semua mendapatkan yang sama Hasil.

Penyelesaian:

∆ G298=∆ G° produk−∆ G °reaktan

2 NH3+3 NO→ 3 H 2O+ 52

N2

∆ G298=(3 (−228 , 572 )+ 52

(0 ))−(2 (−16,450 )+3 (86,550 ) )

∆ G298=−685,716 — (−32,9+259,650)

∆ G298=−685,716−(226,750 )=−912,466 jmol¯ ¹

K=exp−∆ G

RT

K=exp– (−912,466 jmol ¯ 1)

8,314 jmol ¯ 1 k¯ 1 x298 k

K=exp912466 jmol¯ 1

2477,572 jmol ¯ 1

K=exp912,466 jmol¯ 1

2477,572 jmol ¯ 1

K=exp0,368

K=1,44

4 NH3+6 NO→ 6 H 2 O+5 N 2

∆ G298=( 6 (−228 ,572 )+5 (0 ) )−( 4 (−16,450 )+6 (86,550 ) )

∆ G298=−1371,432 — (−65,8+519,3)

∆ G298=−1371,432 — (453,5)=−1824,932

K=exp−∆ G

RT

K=exp– (−1824,932) jmol¯ 1

8,314 jmol ¯ 1 k¯ 1 x298 k

K=exp1824,932 jmol ¯ 1

2477,572 jmol ¯ 1

K=exp0,736

K=2,09

3 H 2O+ 52

N2 → 2NH 3+3NO

∆ G298=(2 (−16,450 )+3 (86,550 ) )−(3 (−228 ,572 )+ 52

( 0 ))∆ G298=226,75 — (−685,716 )=912,466

K=exp−∆ G

RT

K=exp– 912,466 jmol ¯ 1

8,314 jmol ¯ 1 k¯ 1 x298 k

K=exp– 912,466 jmol ¯ 1

2477,572 jmol ¯ 1

K=exp−0,368

K=0,69