Für das Gleichgewicht:
$PCl_5(g)$ $PCl_3(g)$ $+$ $Cl_2(g)$
hat man bei einer gegebenen Temperatur:
$K_p$ $=$ $2,25atm$
Reines Phosphorpentachlorid wird in eine leere geschlossene Kammer von konstantem Volumen $ V $ eingeführt und es wird gewartet bis es sich im Gleichgewicht befindet.
Der Partialdruck dieses Gases beträgt dann $ 0,25 \; atm $.
- Berechnen Sie dann die Partialdrücke der beiden anderen Gase.
- Berechnen Sie auch den Anfangsdruck von Phosphorpentachlorid vor der Dissoziation.
$K_p$ $=$ $\frac{p_{PCl_3}p_{Cl_2}}{p_{PCl_5}}$
1)
Sei $ x $ der Partialdruck von $ PCl_3 $ im Gleichgewicht.
Da jedes Mol von $ PCl_5 $, das dissoziiert, ein Mol von $ PCl_3 $ und ein Mol von $ Cl_2 $ erzeugt hat, werden diese beiden Gase in gleicher Menge im Gleichgewicht vorhanden sein, also ist $ x $ auch der Partialdruck von $ Cl_2 $ im Gleichgewicht und wir haben:
$2,25$ $=$ $\frac{x\cdot x}{0,25} $
$x= \sqrt{2,25\cdot 0,25}$ $=$ $0,75$ atm
Im Gleichgewicht: $p_{PCl_3}$ $=$ $ p_{Cl_2}$ $=$ $0,75$ atm
2)
Bei konstantem Volumen und bei gegebener Temperatur sind die Partialdrücke proportional zur Anzahl der Mole.
Die Überlegungen mit den Partialdrücken können auf die gleiche Weise wie bei den Molen erfolgen:
Wenn $ 0.75 $ atm von $ PCl_3 $ erscheinen würden, wären $ 0.75$ atm von $ PCl_5 $ notwendigerweise verschwunden.
Der anfängliche Druck von $ PCl_5 $ betrug somit $ 0,25 $ (der aktuelle Druck) + $0,75$ $=$ $1\; atm$