Treść informacji wstępnej:

W wysokiej temperaturze węgiel reaguje z tlenkiem węgla(IV) i ustala się równowaga chemiczna:

$C{O}_{2\left(g\right)}+C_{\left(s\right)}\rightleftarrows 2C{O}_{\left(g\right)}$  

Objętościową zawartość procentową CO i CO₂ w gazie pozostającym w równowadze z węglem w zależności od temperatury (pod ciśnieniem atmosferycznym 1013 hPa) przedstawiono na poniższym wykresie.

^{Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004.}

Treść zadania:

W mieszaninie gazów doskonałych sumaryczne stężenie molowe wyraża się wzorem:

$c=\frac{p}{R\cdot T}$  

gdzie:
p – ciśnienie w hPa
T – temperatura w K
R – stała gazowa równa 83,1 hPa∙dm³∙K^–1∙mol^–1

Ponadto:

$c=\left[CO\right]+\left[C{O}_2\right]$     oraz    $\frac{\left[CO\right]}{\left[C{O}_2\right]}=\frac{n_{CO}}{n_{C{O}_2}}$   

Oblicz wartość stężeniowej stałej równowagi opisanej przemiany w temperaturze 873 K i pod ciśnieniem 1013 hPa. Wyrażenie na stężeniową stałą równowagi tej reakcji przyjmuje postać:

$K=\frac{{\left[CO\right]}^2}{\left[C{O}_2\right]}$  

Załóż, że CO i CO₂ są gazami doskonałymi.

---

Rozwiązanie:

$c=\frac{1013hPa}{83,1\frac{hPa\cdot d{m}^3}{K\cdot mol}\cdot 873K}$