平衡定数から平衡時の量を求める
着眼点変化量を x と置いて表を作り、K の式に代入して解く。解が2つ出たら、物質量が負にならないほうを選ぶ。
例題
1
前項と同じ温度(K = 64)で、\ce{H2} 1.0 mol と \ce{I2} 2.0 mol を反応させた。平衡時の \ce{HI} の物質量を有効数字2桁で。\sqrt{6} = 2.45 とする。
解答
平衡: \ce{H2} 1.0 - x、\ce{I2} 2.0 - x、\ce{HI} 2x \frac{(2x)^2}{(1.0 - x)(2.0 - x)} = 64 4x^2 = 64(2 - 3x + x^2),\quad 15x^2 - 48x + 32 = 0 x = \frac{48 \pm \sqrt{2304 - 1920}}{30} = \frac{48 \pm 8\sqrt{6}}{30} 0 < x < 1.0 より x = \dfrac{48 - 19.6}{30} = 0.947。\ce{HI} = 2x = 1.89 答え 1.9 mol
(検算: 1.89^2 / (0.053 \times 1.053) = 3.58/0.0558 = 64)
(検算: 1.89^2 / (0.053 \times 1.053) = 3.58/0.0558 = 64)
確認問題
1
K = 64、\ce{H2} と \ce{I2} を 2.0 mol ずつ入れたときの平衡時の \ce{HI} は。
答え
3.2 mol(2x/(2.0 - x) = 8 より x = 1.6)