À 300 K, la constante de l'équilibre N2 O4( g) 1⇌ 2 NO2( g) est K=0,166. L'état d'équilibre peu

step 1 part A, let's assume that the malarity of N204 initial is one mole. And now we can use that to s

À 300 K, la constante de l'équilibre N2 O4( g) 1⇌ 2 NO2( g)...

À $300 \mathrm{~K}$, la constante de l'équilibre $$ \mathrm{N}_2 \mathrm{O}_4(\mathrm{~g}) \stackrel{1}{\rightleftharpoons} 2 \mathrm{NO}_2(\mathrm{~g}) $$ est $K=0,166$. L'état d'équilibre peut être caractérisé par la valeur du coefficient de dissociation, $$ \alpha=\frac{\text { quantité de } \mathrm{N}_2 \mathrm{O}_4 \text { dissociée }}{\text { quantité initiale de } \mathrm{N}_2 \mathrm{O}_4} $$ a) Quelle est la valeur de $\alpha$ à $300 \mathrm{~K}$, > sous la pression totale de 1 bar? > sous la pression totale de 0,2 bar? b) Sous quelle pression $\alpha$ serait-il égal à 0,99 ? c) Montrez que la mesure de la densité (par rapport à l'air) du mélange gazeux en équilibre pourrait permettre de connaître la valeur de $\alpha$.

À $300 \mathrm{~K}$, la constante de l'équilibre
$$
\mathrm{N}_2 \mathrm{O}_4(\mathrm{~g}) \stackrel{1}{\rightleftharpoons} 2 \mathrm{NO}_2(\mathrm{~g})
$$
est $K=0,166$. L'état d'équilibre peut être caractérisé par la valeur du coefficient de dissociation,
$$
\alpha=\frac{\text { quantité de } \mathrm{N}_2 \mathrm{O}_4 \text { dissociée }}{\text { quantité initiale de } \mathrm{N}_2 \mathrm{O}_4}
$$
a) Quelle est la valeur de $\alpha$ à $300 \mathrm{~K}$,
> sous la pression totale de 1 bar?
> sous la pression totale de 0,2 bar?
b) Sous quelle pression $\alpha$ serait-il égal à 0,99 ?
c) Montrez que la mesure de la densité (par rapport à l'air) du mélange gazeux en équilibre pourrait permettre de connaître la valeur de $\alpha$.

Key Concepts

Total Pressure and Its Influence on Equilibrium

The total pressure in a system affects the partial pressures of the reacting gases, which in turn impacts the equilibrium position. According to Le Chatelier’s principle, changes in pressure can shift the equilibrium towards the side with fewer or more moles of gas, interlinking pressure conditions with the degree of dissociation.

Reaction Stoichiometry in Equilibrium

Stoichiometry is used to relate the initial concentration of reactants to the changes occurring as the system reaches equilibrium. For gas reactions, it allows the formulation of expressions connecting the degree of dissociation with the partial pressures of reactants and products, ultimately influencing the observed equilibrium constant.

Density Measurements of Gas Mixtures

The density of a gas mixture is linked to its average molar mass and overall composition. By comparing the measured density to that of a reference (such as air), one can infer the proportion of different gas species present in the mixture. This technique provides an indirect method to determine the degree of dissociation by relating physical properties to chemical composition at equilibrium.

Chemical Equilibrium Constant

This concept involves the ratio of product and reactant activities (or pressures/concentrations) at equilibrium. In gas-phase reactions, the equilibrium constant is typically expressed in terms of partial pressures (Kp), indicating how the distribution of species depends on the prevailing conditions such as temperature and total pressure.

Degree of Dissociation

This is a measure of the fraction of the initial reactant that has dissociated into products at equilibrium. It is dimensionless and provides a quantitative understanding of how far a reaction proceeds under given conditions, linking the change in composition to the equilibrium constant via stoichiometric relationships.

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