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【急募】物理化学の問題
物理化学系(熱)の問題です。 以下の問題の解く過程を教えていただきたいです。 n-ペンタンを600Kに保つと次の平行が成立する。 CH3CH2CH2CH2CH3 ＝(CH3)2CHCH2CH3 ＝C(CH3)4 平衡時にお ける上記3つの混合比を求めよ。ただし、600KにおけるCH3CH2CH2CH2CH3,(CH3)2CHCH2CH3,C(CH3)4の標準生成ギブスエネルギーはそれぞれ、141.44,136.71,146.84kJ/molとする。(答えはCH3CH2CH2CH2CH3：(CH3)2CHCH2CH3：C(CH3)4＝0.255：0.658：0.087となります。)
- soooooooop
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- pachiriun
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式を一部間違えておりましたので，訂正致します。 ギブズエネルギーの単位がkJ/molなので，expの中に10^3が抜けていました。 手元の電卓では10^3を入れて計算しましたので，値はそのままで問題ありません。 誤 K1 ＝ exp(4.73/(8.314*600)) ＝ 2.581 K2 ＝ exp(-10.13/(8.314*600)) ＝ 0.1312 正 K1 ＝ exp((4.73*10^3)/(8.314*600)) ＝ 2.581 K2 ＝ exp((-10.13*10^3)/(8.314*600)) ＝ 0.1312
- pachiriun
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平衡反応の平衡定数Kと，ギブズエネルギーの差ΔGとの関係は，気体定数Rと絶対温度Tを用いて以下のように表せます。 K ＝ exp(-ΔG/RT) この式を用いて，1段階目の平衡定数K1を求めます。 1段階目のギブズエネルギー差ΔG=136.71-141.44=-4.73 より K1 ＝ exp(4.73/(8.314*600)) ＝ 2.581 同様にして，2段階目も求めます。 2段階目のギブズエネルギー差ΔG=146.84-136.71=10.13 より K2 ＝ exp(-10.13/(8.314*600)) ＝ 0.1312 となります。 また，物質を左から順にA,B,Cとすると， K1 ＝ [B] / [A] → [B] ＝ K1 * [A] K2 ＝ [C] / [B] → [C] ＝ K2 * [B] → [C] ＝ K1 * K2 * [A] となるので， [A]=1.000とすると， [B]=2.581*1.000=2.581 [C]=2.581*0.1312*1.000=0.3386 となり，存在比(混合比)は [A] : [B] : [C] = 1.000 : 2.581 : 0.3386 = 0.2551 : 0.6585 : 0.0863 → 0.255 0.659 0.086 となります。 最後の桁が途中計算の桁落ちのせいか少しブレましたが，とりあえず求め方はこれで正しいと思います。
