化学のモル分率です

質問

518゜Cにおいてアルデヒドの熱分解反応を密閉容器内で行ったところ、反応開始時の圧力363mmHgに対し、14分後には607mmHgに対した。反応混合物中の各成分のモル分率を求めたいのですがどのように解けばいいですか？解説してくださるとありがたいです

回答No.1

okormazd · ベストアンサー

アルデヒド→アセトアルデヒドか。
とすれば、
熱分解
CH3CHO→CH4+CO
か。

PV=nRT
を適用する。

反応前
P1V1=n1RT1
反応後
P2V2=n2RT2
辺々割り算して、
P1V1/(P2V2)=n1T1/(n2T2)・・・・(1)
ここで、
V1=V2　　　(容器の容積は変わらない )
T1=T2　　　(=518℃)
だから、(1)式は、
P1/P2=n1/n2・・・(2)

反応前CH3CHOがn1=1[mol]あって、そのうちa[mol]が分解したとすると、
分解後、
CH3CHOは、1-a[mol]
CH4が、a[mol]
COが、a[mol]
になり、反応後の全モル数は、n2=1-a+a+a=1+a[mol]
これを(2)式に入れれば、
P1/P2=1/(1+a)
で、
a=P2/P1-1
になる。

P1=363[mmHg]
P2=607[mmHg]
を代入して、
a=607/363-1=0.672[mol]
だから、
CH3CHO　　1-a=1-0.672=0.328[mol]
CH4　　　　0.672[mol]
CO　　　　0.672[mol]
n2=1+0.672[mol]=1.672[mol]
だから、
モル分率は、
それぞれをn2で割れば求められる。
0.4とか0.2くらいになる。