Problema 5 · Fisicoquímica I UB 2019

Problema 5. Càlcul del grau d'avanç en la dissociació de l'amoníac

Es considera la reacció de síntesi/dissociació de l'amoníac en fase gasosa segons el balanç:

$$2\ \text{NH}_3(\text{g}) \rightleftharpoons \text{N}_2(\text{g}) + 3\ \text{H}_2(\text{g})$$

La càrrega inicial en el reactor és d'$1\ \text{mol}$ de $\text{NH}_3$, $4\ \text{mols}$ de $\text{N}_2$ i $12\ \text{mols}$ de $\text{H}_2$. En un temps determinat $t$ es mesura que hi ha $6\ \text{mols}$ de $\text{H}_2$.

a)

Calculeu el grau d'avanç de la reacció ($\xi$) en el temps $t$ i justifiqueu el sentit físic del signe obtingut.

b)

Trobeu els mols de $\text{N}_2$ i de $\text{NH}_3$ que conté el reactor en aquest instant $t$.

c)

Determineu el grau d'avanç màxim compatible amb la quantitat dels reactius presents.

d)

Si a l'equilibri final es mesura que queda $1\ \text{mol}$ de $\text{N}_2$, calculeu el grau d'avanç d'equilibri i la composició en mols de totes les espècies.