Rozwiązanie:

Równanie reakcji:

$2A+B\to A_{2}B$  

 

W reakcji zgodnie z równaniem zmieszano nadmiar substancji A. Ilość dodanej substancji B będzie czynnikiem limitującym powstawania produktu. 

Na 2 mole substancji B można maksymalnie uzyskać 2 mole substancji A₂B, jednak wydajność reakcji wynosiła 60% więc:

$2mol{A}_{2}B-100\%$  

$x-60\%$  

$x=1,2mol{A}_{2}B$    - taką ilość produktu otrzymano w wyniku reakcji (również tyle substratu B wzięło udział w reakcji)

 

	$n_p$	$\Delta n$	$n_k$
$\left[A\right]$	$6$	$-2x$	$6-\left(2\cdot 1,2\right)=3,6$
$\left[B\right]$	$2$	$-x$	$2-1,2=0,8$
$\left[A_{2}B\right]$	$0$	$+x$	$0+1,2=1,2$

 

 Objętość reaktora wynosiła 2 dm³. Wykorzystując tą informację należy obliczyć stężenie po reakcji każdego z reagentów:

$C_{\left[A\right]}=\frac{3,6mol}{2d{m}^3}=1,8\frac{mol}{d{m}^3}$  

$C_{\left[B\right]}=\frac{0,8mol}{2d{m}^3}=0,4\frac{mol}{d{m}^3}$  

$C_{\left[A_{2}B\right]}=\frac{1,2mol}{2d{m}^3}=0,6\frac{mol}{d{m}^3}$  

 

Wyrażenie na stałą równowagi reakcji:

$K=\frac{\left[A_{2}B\right]}{{\left[A\right]}^2\cdot \left[B\right]}$  

$K=\frac{0,6\frac{mol}{d{m}^3}}{{\left(1,8\frac{mol}{d{m}^3}\right)}^2\cdot 0,4\frac{mol}{d{m}^3}}$  

$K=0,46$  

 

Odpowiedź: Stała równowagi reakcji wynosi 0,46.