Klofnun N₂O₄ gerist skv.
 

N2O4 (g) ->  2NO2 (g)

Hver væri lágmarks gasþrýstingur N₂O_{4 (g)} sem þyrfti til að halda hlutklofnun ( ''degree of dissociation''  = a)  N₂O₄ undir 0,1 í blöndu af N₂O₄ og NO₂ við 24^oC, ef gefið er að eðlisþyngd gasblöndu (N₂O₄ og NO₂) er 3,174 gL^-1 við 1,013 bara heildarþrýsting og 24^oC?
 

Úrlausn:

Fyrst þurfum við að finna mólhlutfall efnanna í blöndunni og byrjum á því reikna út eðlisþyngd hvors efnis fyrir sig skv. jöfnunni
 
 

r =  Mw Vm

þar sem r er eðlisþyngdin, Mw er mólmassi efnisins og V_m er mólarrúmmál þess. Við gerum ráð fyrir því að bæði efnin hegði sér eins og kjörgas og þá getum við reiknað
 

Vm= RT p = 0,08206 x 297,15 1  = 24,38 Lmól-1

við p=1,013 bör (1 atm) og 24^oC. Mólmassar efnanna eru: Mw(N₂O₄) = 91,9894 g mól^-1 og Mw(NO₂) = 46,0055 g mól^-1. Þá fáum við eðlisþyngdirnar r_N2O4= 3,773 gL^-1 og r_NO2=1,887 gL^-1. Nú getum við notað þessar upplýsingar til að reikna mólhlutföll efnanna
 
 

xN2O4+ xNO2=1  xN2O4 3,773 + xNO2 1,887 = 3,174  xN2O4 3,773 + (1-xN2O4) 1,887 = 3,174  Þ xN2O4 = 0,6826  ÞxNO2 = 0,3174

Heildarþrýstingurinn var gefinn 1,013 bör og því er hlutþrýstingur efnanna
 
 

pN2O4 = 0,6826 1,013 = 0,6915 bör

 

pNO2 = 0,3174 1,013 = 0,3215 bör

Nú má reikna jafnvægisfastann, K, út frá hlutþrýstingnum og fæst
 
 

K =  pNO22 pN2O4 =  0,32152 0,6915 = 0,1495 bör

Þá er auðvelt að reikna út lágmarks þrýstinginn
 
 

pmin = K (1-a2) 4a2 = 0,1495 (1-0,12) 4 0,012 = 3,70 bör

 

Höfundur úrlausnar:
Ingvar Jón Hlynsson, febrúar, 2001
 

Yfirfarið hefur:
Ágúst Kvaran, febrúar, 2001