Kemi

Idealgasloven?

23. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Hej,

Jeg er i gang med at lave opgavesættet til kemiolympiaden. Imidlertid volder opgave 2 mig problemet (opgave 5 er 'beyond my limits', så den ser jeg også bort fra).

Opgaven lyder:

"En beholder med rumfanget 1,0 L fyldes med NH3 (g), p(NH3) = 20 bar ved en given temperatur. Når ligevægten har indstillet sig er p(N2) = 6,0 bar.

Der er tale om følgende ligevægt:

2 NH3 (g) = N2 (g) + H2 (g)

a) Beregn ligevægtskonstanten, K for denne reaktion ved den pågældende temperatur:

Jeg skal vel have fat i idealgasloven? Imidlertid irriterer det mig, at der står 'en given temperatur' og ikke en præcis angivelse. Hvis der stod f.eks. T = 298K, kunne jeg jo først bestemme stofmængden af NH3 ud fra idealgasloven:
p * V = n * R * T <=> n = (p * V) / (R * T)

Men hvordan gør jeg nu når der bare står en given temp.? Hvis jeg udelader V og T (da disse er konstante gennem opgaven) får jeg jo ikke enheden mol ved:
n = p / R

Håber der er en, der kan komme med en forklaring.

Mvh
Peter

Brugbart svar (0)

Svar #1
23. november 2005 af frodo (Slettet)

Du har selv skrevet: n=(p*V)/(R*T)
dvs at n~p
V/(RT) er jo blot en konstant under reaktionsbetingelserne.

da n er proportional med V, kan vi i stedet for at regne i stofmængder lige så godt regne i tryk. Så hvis du erstatter 20 bar med 20 mol (selvfølgelig kun for en forståelses skyld!!), og dette ved ligevægt er reduceret til 6 "mol" kan du nu udregne trykket af hhv N2 og H2.

Svar #2
23. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Ok, jeg får nu ligevægtskonstanten K til 79098,6 M^2. Kan det passe?

Hvis ikke, så skal jeg nok komme med mine udregninger, men det er lidt besværligt at skrive dem ind.

Brugbart svar (0)

Svar #3
23. november 2005 af frodo (Slettet)

hov. min fejl. Du ved at p(N2)=6 bar, og ikke at p(NH3)=6 bar. Sorry. Men samme fremgangsmåde ellers.

Jeg får K=546,75bar^2

Svar #4
23. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Det forstår jeg ikke helt. Får du ikke 'stofmængden' af NH3 til:
(Hvad skal gaskonstanten R i dette tilfælde kaldes, lidt underligt hvis den skal være enhedsløs)
n(NH3) = 'p' / R = 20 mol / 0,08314 = 240,67.. mol

og stofmængden af N2 til:
n(N2) = 6 mol / 0,08314 = 72,167 mol

??

Svar #5
23. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Ved ligevægt får jeg, at:

n(NH3) = 240,67.. mol - 2* 72,167 mol = 96,22.. mol

n(N2) = 72,167.. mol

n(H2) = 3 * 72,167.. mol = 216,50.. mol

Svar #6
23. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Herefter bestemmes ligevægtskonstanten K:

((216,50.. M)^3 * (72,167.. M
)) / (96,22.. M )^2 =~ 79100 M^2

Brugbart svar (0)

Svar #7
23. november 2005 af frodo (Slettet)

jeg regner ikke i stofmængder, men i tryk.
ligevægten er i øvrigt retteligt:
2NH3 <--> N2 + 3H2

jeg ved, at p(N2)=6 bar ved ligevægt, dvs:
p(H2)=3p(N2)=18 bar
p(NH3)=p(NH3,start)-2p(N2)=8bar

er du med på dette? Det flger af at n er prop med V, hvorfor vi i stedet for at regne i stofmængder, kan behandle trykkene på samme "mængdeberegningsmæssige" (hvis det er et ord) måde, som vi ville have gjort med stofmængder

Svar #8
23. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Ja jeg tror jeg er med. Jeg får i hvert fald en ligevægt på K = 546,75 bar^2. Jeg kunne heller ikke forstå hvis stofmængderne skulle være så store når der var tale om gas.

På mit kemihold har vi ikke haft om ligevægte i form af tryk, så det var egentlig derfor at denne "lige til" løsning ikke sprang mig i øjnene.

Ved du om det er noget man kommer ind på senere i Kemi A? (Jeg går i 2. g).

Tusind tak for hjælpen.

Brugbart svar (0)

Svar #9
23. november 2005 af frodo (Slettet)

ved opskrivning af ligevægtsudtrykket, skal et stof i gasfase indgå med sit partialtryk. Det kommer man i hvert fald ind på. Ligeledes skal opløsningsmidlet/faste stoffer/væsker indgå med sin molbrøk, og opløste stoffer med deres koncentration.

Det er pensum senere i A-niveauet. Kan ikke prøcis huske hvornår man får om det, men det kommer.

Svar #10
23. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Okay. Lige et sidste spørgsmål. I opgave 3 i "kemiolympiadeplakaten 2006" skal man bestemme denempiriske formel.

Jeg har fundet ud af, at det er:
Mn2K2O12S3, men jeg er i tvivl om rækkefølgen. Altså om det eksempelvis skulle være K2O12S3Mn2.

Forstår du?

Svar #11
23. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Med andre ord: hvordan bestemmer man rækkefølgen af atomerne i molekylet?

Brugbart svar (0)

Svar #12
24. november 2005 af frodo (Slettet)

jeg forstår, men tror det er ret ligegyldigt hvad rækkefølge de står i. Jeg ville ikke tænke over det, og ved heller ikke hvad nomenklaturen foreskriver

Brugbart svar (0)

Svar #13
24. november 2005 af frodo (Slettet)

rækkefølgen af atomerne i molekylet? Mener du strukturen? Det ville man nok typisk for mineraler gøre ved røntgendiffraktion. Men det skal du ikke tænke over

Svar #14
24. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Ok. Jeg troede bare der var en relativ 'simpel' måde at bestemme det på. Nå, men det er også ligemeget.

Brugbart svar (0)

Svar #15
24. november 2005 af frodo (Slettet)

opgave 5 er faktisk temmelig simpel, hvis I bare har haft en smule om organisk kemi

Svar #16
24. november 2005 af KickAzz (Slettet)

Ja strukturen selvfølgelig ^

Skriv et svar til: Idealgasloven?

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.