PCl₅ এর বিয়োজন এবং K_p নির্ণয়

প্রদত্ত, তাপমাত্রা T = 30°C = 30 + 273 = 303 K

চাপ, P = 1.5 atm

PCl₅ এর পরিমাণ = 15.6 g

PCl₅ এর আণবিক ভর = 30.97 + 5 × 35.45 = 208.22 g/mol

PCl₅ এর মোল সংখ্যা, n = \( \frac{15.6}{208.22} \) = 0.075 mol (প্রায়)

বিক্রিয়াটি হলো: PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g)

ধরি, PCl₅ এর বিয়োজন মাত্রা α

মোট মোল সংখ্যা, n_total = n(1-α) + nα + nα = n(1+α)

আংশিক চাপ:

P_PCl5 = \( \frac{n(1-α)}{n(1+α)} \) * P = \( \frac{1-α}{1+α} \) * P

P_PCl3 = \( \frac{nα}{n(1+α)} \) * P = \( \frac{α}{1+α} \) * P

P_Cl2 = \( \frac{nα}{n(1+α)} \) * P = \( \frac{α}{1+α} \) * P

K_p = \( \frac{P_{PCl_3} * P_{Cl_2}}{P_{PCl_5}} \) = \( \frac{\frac{α}{1+α}P * \frac{α}{1+α}P}{\frac{1-α}{1+α}P} \) = \( \frac{α^2}{1-α^2} \) * P

যেহেতু বিয়োজন মাত্রা উল্লেখ নেই, ধরি α খুবই ছোটো। এক্ষেত্রে 1-α² ≈ 1

অতএব, K_p = α² * P

প্রশ্নানুসারে, PCl₅ 15.6g বিয়োজিত হয়। কিন্তু বিয়োজন মাত্রা উল্লেখ নেই। যদি ধরে নেই বিয়োজন 10% হয়, তবে α = 0.1

K_p = (0.1)² * 1.5 = 0.015 atm

বিয়োজন মাত্রা উল্লেখ না থাকায়, প্রদত্ত উত্তর (0.0374 atm) বের করা সম্ভব নয়। যদি বিয়োজন অন্য কোনো % দেওয়া থাকতো, তাহলে Kp এর মান বের করা যেত। 🤔

যদি K_p = 0.0374 atm হয়, তবে:

0.0374 = \( \frac{α^2}{1-α^2} \) * 1.5

α = 0.1577 (প্রায়)