Задача по коллоидной химии

Константа равновесия Кс

Константа равновесия для реакции

3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2

рассчитывается по формуле:

Kс = (P(H2)^4) / (P(H2O)^4)

где P(H2) и P(H2O) - парциальные давления водорода и воды в равновесной смеси.

Подставив данные из условия задачи, получим:

Kс = (9571 н/м^2)^4 / (6571,7 н/м^2)^4 ≈ 1,32

Состав смеси в момент равновесия

Для определения состава смеси в момент равновесия можно использовать закон действующих масс:

Kс = [Fe3O4] / ([Fe]^3 * [H2O]^4)

где [Fe3O4], [Fe] и [H2O] - молярные концентрации соответственно оксида железа(II,III), железа и воды в равновесной смеси.

Поскольку исходные концентрации веществ неизвестны, обозначим их как x:

```
[Fe] = x
[H2O] = x
[Fe3O4] = y
```

Подставив эти значения в выражение для константы равновесия, получим:

1,32 = y / (x^3 * x^4) = y / x^7

Решив это уравнение относительно y, найдем равновесную концентрацию оксида железа(II,III):

y = 1,32 * x^7

Таким образом, состав смеси в момент равновесия будет следующим:

```
[Fe3O4] = 1,32 * x^7
[Fe] = x
[H2O] = x
```

Точные значения концентраций можно определить только при наличии дополнительных данных об исходных концентрациях веществ.