PCl5(г) ↔ PCl3(г) + Cl2(г)
φ(Сl2) = 30%
Р = 100 кПа
Поскольку разложение пентахлорида происходит при температуре 160 – 300 С, то при этой температуре все реагенты – газообразные вещества. Следовательно, данная реакция гомогенная, протекающая в газовой фазе.
В начальный момент протекания реакции количество вещества, а, значит, и объемные доли хлора и трихлорида фосфора были равны нулю.
Поскольку к моменту равновесия объемная доля хлора составила 30%, то и объемная доля трихлорида фосфора к моменту равновесия также будет равна 30%. Следовательно, объемная доля пентахлорида фосфора к моменту равновесия составит 40%.
По уравнению реакции количество вещества образовавшихся хлора и трихлорида фосфора к моменту равновесия.
n(Cl2) = n(PCl3)
Тогда по закону Авогадро объемы хлора и трихлорида фосфора к моменту равновесия
V(Cl2) = V(PCl3)
Объемные доли компонентов газовой смеси к моменту равновесия. Для простоты расчета перейдем от процентов к сотым долям.
φ(Сl2) = φ(РСl3) = 0,3
φ(РСl5) = 1 – [φ(Сl2) + φ(РСl3)] = 1 – (0,3 + 0,3) = 0,4
По закону парциальных давлений величина парциального давления компонента газовой смеси пропорциональна его объемной доле
P(Cl2) = φ(Сl2)*P = 0,3*100 = 30 кПа
P(PCl3) = φ(РСl3)*P = 0,3*100 = 30 кПа
P(PCl5) = φ(РСl5)*P = 0,4*100 = 40 кПа
Константа равновесия гомогенной реакции, протекающей в газовой фазе, через парциальные давления компонентов газовой смеси.
Kp = P(Cl2)*P(PCl3)/P(PCl5) = 30*30/40 = 22,5