No więc rozwiązywanie tego typu zadań najlepiej jest zacząć od tzw. "tabelki", to jest najpierw zapisujesz równanie reakcji:
CO₂ + H₂ ⇄ CO + H₂O
następnie zapisujesz bilans składników dzieląc go jakby na 3 sekcje:
1. "było" - treści z zadania czyli stężenie CO₂ = 1M i stężenie H₂ = 0,4. Jeżeli w poleceniu nie jest podane inaczej to zakładamy że produktów nie było (dopiero powstają w trakcje reakcji między substratami)
2. "reaguje" - nie wiemy jaka ilość substratów przereaguje dlatego zawsze oznaczamy to jako x - dla substratów ze znakiem ujemnym a dla produktów z dodatnim. Wartości przed x-em odpowiadają współczynnikom stechiometrycznym
3. "jest" - ta sekcja opisuje stan równowagi. Dla substratów zawsze zostaje ich tyle ile było minus to co przereagowało (np. dla CO₂ było go 1mol przereagowało x, więc zostaje 1-x) a dla produktów to co było (akurat w tym zadaniu nie było na początku produktów) plus to co powstało
Zamiast określeń "było/reaguje/jest" możesz się też spotkać z innymi, np. "stan początkowy/w trakcie reakcji/stan rownowagowy", różnie uczą ale zawsze chodzi o to samo.
Więc w tym zadaniu "tabelka" wygląda następująco:
CO₂ + H₂ ⇄ CO + H₂O
było 1 0,4 - -
reaguje -x -x +x +x
jest 1-x 0,4-x x x
Te wartości w tabelce podawane są na ogół w molach. Zakładamy więc (ponieważ nie ma o tym informacji w poleceniu), że Vr = 1dm³ i wtedy:
C = n*V
V = 1 ==> C = n
Stąd się bierze zapis:
[CO₂] = nCO₂ = 1-x
stężenie jest równe liczbie moli ze względu na objętość liczbowo wynoszącą 1
A co do sposobu obliczania to w tym rozwiązaniu również wyszło równanie kwadratowe jak widać tylko autor tego zadania założył że uczniowie potrafią samodzielnie je policzyć dlatego nie bawił się z rozwiązaniem tylko od razu napisał wynik. Tutaj istotną informacją jest to, że jak wiadomo z równania kwadratowego otrzymujemy zawsze dla rozwiązania: x₁ i x₂. W tych łatwiejszych zadaniach wartość jednego z tych x jest ujemna (i tak zapewne było w tym zadaniu) i ten wynik odrzucamy, ponieważ ani liczba moli ani stężenie nie mogą być wartością ujemną i zostawiamy tylko ten wynik który jest dodatni. W trudniejszych zadaniach oba wyniki są dodatnie ale jeden z nich po podstawieniu do wartości stężeń, np. [CO₂] = nCO₂ = 1-x da wynik ujemny. Tak również nie może być więc ten wynik również odrzucamy.
W razie dalszych pytań - pisz.
