پاسخ تشریحی سوال ۱۵ المپیاد شیمی ۱۴۰۱ مرحله اول از ثابت تعادل و غلظت تعادلی

تدریس خصوصی المپیاد شیمی و شیمی کنکور

آموزش شیمی آنلاین (همه شهرها) و حضوری (فقط تهران)

دکتر مهدی نباتی – استاد شیمی رتبه های برتر ایران

تدریس خصوصی شیمی هفتم تدریس شیمی هفتم تدریس آنلاین شیمی هفتم تدریس خصوصی علوم هفتم تدریس علوم هفتم تدریس آنلاین علوم هفتم

استاد خصوصی شیمی هفتم استاد شیمی هفتم استاد آنلاین شیمی هفتم استاد خصوصی علوم هفتم استاد علوم هفتم استاد آنلاین علوم هفتم

سوال ۱۵ المپیاد شیمی ۱۴۰۱ مرحله اول

در یک ظرف ۱۰ لیتری، ۰٫۲ مول SO₂ و ۰٫۴ مول NO₂ و ۰٫۲ مول NO و ۰٫۳ مول SO₃ را مخلوط کرده و دما را تا ۴۶۰ درجه سلسیوس بالا می بریم تا تعادل برقرار شود. اگر ثابت تعادل واکنش زیر در این دما ۸۵ باشد، غلظت تعادلی SO₂ بر حسب میلی مول بر لیتر کدام است؟

SO_{2 (g)}  +  NO_{2 (g)}  ⇔   SO_{3 (g)}  +  NO _(g)

الف: ۰٫۹

ب: ۶۲

ج: ۱٫۱

د: ۱۹

مدرس خصوصی شیمی هفتم مدرس شیمی هفتم مدرس آنلاین شیمی هفتم مدرس خصوصی علوم هفتم مدرس علوم هفتم مدرس آنلاین علوم هفتم

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم در قدم اول ابتدا باید بدانیم که وقتی مقادیر داده شده برای قبل از تعادل می باشد و واکنش باید جلو برود تا تعادل برقرار شود. در نتیجه غلظت فراورده ها افزایش و غلظت واکنش دهنده ها کاهش پیدا خواهد کرد.

دبیر خصوصی شیمی هفتم دبیر شیمی هفتم دبیر آنلاین شیمی هفتم دبیر خصوصی علوم هفتم دبیر علوم هفتم دبیر آنلاین علوم هفتم

غلظت اولیه مواد شرکت کننده در واکنش:

C = n / V

C_SO2 = 0.2 / 10 = 0.02 mol/L

C_NO2 = 0.4 / 10 = 0.04 mol/L

C_NO = 0.2 / 10 = 0.02 mol/L

C_SO3 = 0.3 / 10 = 0.03 mol/L

معلم خصوصی شیمی هفتم معلم شیمی هفتم معلم آنلاین شیمی هفتم معلم خصوصی علوم هفتم معلم علوم هفتم معلم آنلاین علوم هفتم

غلظت تعادلی مواد شرکت کننده در واکنش:

با توجه به اینکه جابجایی واکنش در جهت رفت بوده، پس بنابراین غلظت فراورده ها افزایش و غلظت واکنش دهنده ها کاهش می یابد.

SO₂ : 0.02 – x

NO₂ : 0.04 – x

NO : 0.02 + x

SO₃ : 0.03 + x

آموزش خصوصی شیمی هفتم آموزش شیمی هفتم آموزش آنلاین شیمی هفتم آموزش خصوصی علوم هفتم آموزش علوم هفتم آموزش آنلاین علوم هفتم

تعیین مقدار تغییر غلظتی x از رابطه ثابت تعادل واکنش:

K = ([SO₃] × [NO]) / ([SO₂] × [NO₂])

⇓

۸۵ = ((۰٫۰۳ + x) × (۰٫۰۲ + x)) / ((0.02 – x) × (۰٫۰۴ – x))

⇓

۸۴x² – 5.15x + 0.0674 = 0

⇓

x₁ = 0.018936    و     x₂ = 0.042374

کلاس خصوصی شیمی هفتم کلاس شیمی هفتم کلاس آنلاین شیمی هفتم کلاس خصوصی علوم هفتم کلاس علوم هفتم کلاس آنلاین علوم هفتم

با توجه به اینکه مقدار X₂ بیشتر از غلظت اولیه مواد شرکت کننده است بنابراین این جواب غیر قابل قبول است. پس x₁ را به عنوان جواب حل معادله درجه دوم در نظر می گیریم.

تدریس خصوصی شیمی هفتم تدریس شیمی هفتم تدریس آنلاین شیمی هفتم تدریس خصوصی علوم هفتم تدریس علوم هفتم تدریس آنلاین علوم هفتم

غلظت تعادلی SO₂:

SO₂ : 0.02 – 0.018936 = 0.0011 mol/L

⇓

۱٫۱ mmol/L

تدریس خصوصی شیمی هفتم تدریس شیمی هفتم تدریس آنلاین شیمی هفتم تدریس خصوصی علوم هفتم تدریس علوم هفتم تدریس آنلاین علوم هفتم

پاسخ صحیح:

با توجه به محاسبات انجام شده متوجه می شویم که گزینه ج پاسخ صحیح سوال ۱۵ المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۱ می باشد.

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

دکتر مهدی نباتی

استاد المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین شیمی کنکور و المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان