Equilibrio gassoso

20 ml di NH3 misurato in condizioni standard si decompongono ad H2 ed N2. All’equilibrio, la miscela gassosa presenta 0.080 mol di azoto. Calcolare Kp, Kc e grado di dissociazione. 

Allego la mia risoluzione, che non so se ritenere corretta in quanto riservo dei dubbi circa le condizioni STP considerate.

Trovo che nel testo di questo esercizio ci sia un dato sbagliato: non possono essere 20 mL di NH3, bensì 20 L di NH3.

Non è neppure chiaro se l'equilibrio si raggiunge a volume costante o a pressione costante; io ho considerato la prima possibilità.

Le condizioni STP sono:

P = 1 atm

T = 298,15°C

Perciò

n NH3 = 1 atm · 20 L / 0,0821 L·atm/K·mol · 298,15 K = 0,817 mol

Ad equilibrio raggiunto abbiamo:

n NH3 = 0,817 - 0,160 = 0,657 mol

n N2 = 0,080 mol

n H2 = 0,080 · 3 = 0,240 mol

n tot = 0,977 mol

X NH3 = 0,657 mol / 0,977 mol = 0,672

X N2 = 0,080 mol / 0,977 mol = 0,0819

X H2 = 0,240 mol / 0,977 mol = 0,246

P tot = 0,977 atm · 0,0821 L·atm/K·mol · 298,15 K / 20 L = 1,20 atm

P NH3 = 0,672 · 1,20 atm = 0,804 atm

P N2 = 0,0819 · 1,20 atm = 0,0979 atm

P H2 = 0,246 · 1,20 atm = 0,294 atm

Kp = [N2][H2]^3 / [NH3]^2 = 0,0979 · 0,294^3 / 0,804^2 = 3,84·10^-3

Kc = Kp / (RT)^∆n = 3,84·10^-3 / (0,0821 · 298,15)^2 = 6,40·10^-6

ni NH3 - ni NH3 · α = nf NH3

0,817 - 0,817α = 0,657

α = 0,196