Cvičení: Chemická rovnováha
řešení
1. Při 1500 K jsou pro danou reakci pozorovány následující změny koncentrací. 2S02 + 02 — 2S03
2S02(g) +      02(g) ^ 2S03(g)
initial cotic'n              0.400 M 0.200 M 0
change due to noi       -0.056 M -0.028 M +0.056 M
equilibrium conc'n        0.344 M 0.172 M 0.056 M
Jaká je rovnovážná konstanta této reakce?
2. Pokud budou počáteční koncentrace takové jak uvedeno v tabulce, jaké budou koncentrace v rovnováze?
	so2	o2	S03
Initial concentration / M	1	0.5	0
3. Jaká je rovnovážná konstanta pro reakci:
(a) 2S03 — 2S02 + 02
(b) S02 + \ 02 — S03
Vyjděte z příkladu č.l.
4. Napiš vztah pro malou změnu Gibbsovy volné energie dG pro reakci 2 A + 3 B--
C + 2 D pomocí malé změny jediné proměnné - stupně přeměny d£.
5. Hodnota rovnovážné konstanty pro syntézu amoniaku (N2(g) + 3 H2(g) =^^= 2NH3(g)) je      . Jakou hodnotu má rovovážná konstanta definovaná pro tuto rovnici v koncentracích?
6. Nakreslete závislost Gibbsovy energie izomerizace na rozsahu reakce s číselným vyznačením ArG* a správně umístěným minimem křivky pro K = 1, 3, 10 při T = 298 K.
7. Nakreslete závislost Gibbsovy energie izomerizace na rozsahu reakce s číselným vyznačením ArG* a správně umístěným minimem křivky je-li ArG* = —lOOOJ.mol-1 a T = 298 K.
8. Vypočti rovnovážnou konstantu reakce 2H2S(g) + S02(g) =^^= 2H20(g) + 3S(s) při 25 °C, jsou-li známi následujcí hodnoty standardních Gibbsových funkční vzniku.
Sloučenina	H20(g)	H2S(g)	S02(g)
AfGJ5 .c/kJ.mol"1	-228,58	-33,60	-300,19
1
9. Z tabulek průměrných vazebných energií prvků vypočítejte reakční enthalpii reakce N2(g) + 3H2(g) — 2NH3(g).
I TABLE 15-2	Some	Aľľiviirľ Single Untíd Etici				gics (kjliiioi ný bnniíy)				
H C	s	O	1	Si	P	S	Cl	Br	1	
41f> «13	391	46.1		.118	322	.147	432	.166	299	H
146	«15	.158	Wi			272	.1.1'í	285	21.1	C
	163	201	28}				192			N
		I4d		452	.1.15		21*	201	201	( i
			1"	565	490	284	25.1	249	278	1
				n?		291	381	310	2.14	Si
					201		.126		184	P
						226	255			S
							242	216	:ok	(
								19.1	175	Bi
									151	1
table 15-i	Comparison af Stune Average
	Single .. ■ í Multiple Bond
	ľjierpes (hj/mnt of bends)
Sin j. L Bonds		Doubk Bonás		Tríplc Bonds
c <:	346	C—C	602	c=c us
N—N	16)	N=N	418	
li-i)	146	o=o	«8	
i N	90S	C—K	615	C=N 887
C O	358	C-0	7i2-	EO 1072
•Rxeffi m coŕ atxr* a v 799 ktJmd.
10. Haber-Boshova syntéza amoniaku se provádí katalyticky za vysoké tepltoy a probíhá podle rovnice: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g). Jaká je rovnovážná konstanta při 25 °C jsou-li za této teploty: Arií21 =c = —92.4kJ.mol_1 a
Sloučenina	N2(g)	H2(g)	NH3(g)
S?5 .c/J.mol-^"1	191,58	130,67	192,59
11. Na čem závisí rovnovážná konstanta?
na	teplotě	ano
na	tlaku	ne
na	zvolené reakci	ano
na	stechiometrickém zápisu reakce	ano
na	koncentracích výchozích látek a produktů	ne
na	volbě standardních stavů jednotlivých látek	ano
12. Zde jsou dva zápisy pro disociaci kyseliny octové; první zahrnuje vodu, druhý nikoli. Z tabulky tvorných Gibbsových funkcí vypočti rovnovážnou disociační konstantu kysolosti kyseliny octové. Jsou zápisy rovnocenné?
CH3roOH(aq)+H20(l)^CH3COO-(aq)+H30+(aq) (1) Another way of describing exactly the same reaction is given in Eqn. V:
CH3eOOH(aq)^CH3COO-(aq) +H-(aq) (ľ)
Table. Values for the Standard Gibbs Energy of Formation, Afj\(25' C), for Selected Species A, in Their Standard Stales, as Used in This Treatise, from [5] [11J [62]
Species A;	Standard state	A[G-(25°C) [kj/mol]
CHjCOOH(aq)	solution, c= 1m	- 396.4ft
CH3COO-(aq)	solution, c= 1m	-369.31
H20(1)	pure solvent, x = 1	- 237.13
H+(aq)	solution, c — 1m	1)
HjO-iaq)	solution, c= Im	- 237.13
HO-(aq)	solution, c= 1m	-157.24
13. Vypočítejte pH 0.1 molární kyseliny chlorovodíkové a fluorovodíkové. Kyselina chlorovodíková je silná, kdežto kyselina fluorovodíková je slabá a má pKa = 3.14.
2