Come calcolare il grado di dissociazione di un gas

Si definisce grado di dissociazione, simboleggiato dalla lettera greca ?, il rapporto tra le moli di sostanza dissociata (nd) e le moli iniziali (n0) della stessa sostanza. Il grado di dissociazione è funzione della temperatura e della pressione e può assumere valori compresi tra 0 e 1, dove il valore zero corrisponde a un non elettrolita o assenza di dissociazione e il valore 1 è il grado di massima dissociazione In riferimento a 100 moli iniziali di sostanza, ? può essere espresso in termini percentuali (in quest'ultimo caso assumerà valori tra 0 e 100). Si verifica frequentemente che i valori della densità e del peso molecolare di un gas trovati sperimentalmente differiscano in modo notevole dai valori calcolati. Questo gas, infatti, può essere successivamente utilizzato per produrre energia elettrica, ovviamente oltre al calore. Si definisce grado di dissociazione il rapporto tra il numero di moli del gas che si sono dissociate e il numero totale di moli iniziali. Vediamo sì, attraverso i passi della seguente guida, come calcolare grado di dissociazione di dissociazione di un gas.

Conoscendo la densità sperimentale di un gas che si dissocia e calcolando la sua densità teorica usando la formula densità teorica = (PPM) / R T (che si ricava dall'equazione di stato dei gas ideali; ti ricordo che P indica la pressione, PM il peso molecolare, R la costante dei gas e T la temperatura) puoi ottenere, attraverso semplici passaggi, il grado di dissociazione del gas. La relazione tra i valori sperimentale e teorico della densità è, infatti, la seguente: densità sperimentale = densità teorica/moli totali = n[1 (- 1) B1].

Ti propongo ora, sulla base delle considerazioni fatte precedentemente, di eseguire il calcolo del grado di dissociazione dell'anidride nitrosa nel caso in cui i suoi vapori, alla temperatura di 25 °C e alla pressione di 1 atm, abbiano una densità (sperimentale) di 1,63 g/L. In questo caso, devi considerare l'anidride nitrosa parzialmente dissociata in ossido di azoto e biossido di azoto: N2O3= NO NO2.

Calcola a questo punto la densità teorica, ricordando di convertire la temperatura in gradi Kelvin e che il valore della costante dei gas R è 0,082: densità teorica = (PPM) /R T = 0,082 * 298 = 3,11 g/l. Applicando ora la formula che mette in relazione densità teorica e densità sperimentale puoi scrivere: moli totali = densità teorica / densità sperimentale. Pertanto: 1 %u03B1 = (3,11 g/L) / (1,63 g/L) = 1,908.

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