Kemi

Hjælp til ligevægt

06. august 2017 af annahansen2 - Niveau: C-niveau

Hej

Jeg har lidt svært ved at regne nedenstående opgave.

Opskriv ligevægtsudtrykket for de to reaktioner. Hvad er enheden for de to Kc.

$CH_{4} (g)+2O_{2} (g)\leftrightharpoons CO_{2}(g) +2H_{2}O(g)$

$2SO_{2}(g) + O_{2} (g)\leftrightharpoons 2SO_{3} (g)$

Mit forslag er

$K_{c}=\frac{(CO_{2}*2H_{2}O)}{CH_{4}*O_{2}}$

$K_{c}=\frac{(SO_{3})}{2SO_{2}*O_{2}}$

[K_{c}=\frac{(CO_{2}*(2H_{2}O)}{(CH_{4}*(O_{2})}]

[K_{c}=\frac{(SO_{3})}{2SO_{2}*O_{2}}] ?

Er det rigtigt?

På forhånd tak

Brugbart svar (0)

Svar #1
07. august 2017 af mathon

$CH_4\,_{\textit{(g)}}\; +\; 2\, O_{2}\,_{\textit{(g)}}\; \leftrightharpoons\; CO_{2}\,_{\textit{(g)}}\; +\; 2\, H_2O\,_{\textit{(g)}}$

$\! \! \! \! \! \! \! \! \! \frac{p_{CO_2}\cdot {p_{H_2O}}^2}{p_{CH_4}\cdot {p_{O_2}}^2}=\mathbf{\color{Red} K_p}=\frac{\left [CO_2 \right ]\cdot RT\cdot \left (\left [ H_2O \right ]\cdot RT \right )^2}{\left [CH_4 \right ]\cdot RT\cdot \left (\left [ O_2 \right ]\cdot RT \right )^2}=\frac{\left [CO_2 \right ]\cdot \left [ H_2O \right ] ^2}{\left [CH_4 \right ]\cdot \left [ O_2 \right ] ^2}\cdot \left ( RT \right )^{1+2-(1+2) }=$

$\frac{\left [CO_2 \right ]\cdot \left [ H_2O \right ] ^2}{\left [CH_4 \right ]\cdot \left [ O_2 \right ] ^2}=\mathbf{\color{Red} K_c}$

Både K_p og K_c er dimensionsløse.

Brugbart svar (0)

Svar #2
07. august 2017 af mathon

$2\; SO_2\,_{\textit{(g)}}\; +\; O_{2}\,_{\textit{(g)}}\; \leftrightharpoons\; 2\, SO_3\,_{\textit{(g)}}$

$\frac{{p_{SO_3}}^2}{{p_{SO_2}}^2\cdot {p_{O_2}}}=\mathbf{\color{Red} K_p}=\frac{\left (\left [SO_3 \right ]\cdot RT \right )^2}{\left (\left [SO_2 \right ]\cdot RT \right )^2\cdot \left [ O_2 \right ]\cdot RT }=\frac{\left [ SO_3 \right ] ^2}{\left [SO_2 \right ]^2\cdot \left [ O_2 \right ] }\cdot \left ( RT \right )^{2-(2+1) }=$

$\frac{\left [SO_3 \right ]^2}{\left [SO_2 \right ]^2\cdot \left [ O_2 \right ] }\cdot (RT)^{-1}=\frac{\mathbf{\color{Red} K_c}}{RT}$

Enheder:
$\left [ K_p \right ]=Pa^{-1}$ evt. $\small bar^{-1}$

$\left [ K_c \right ]=M^{-1}$

Svar #3
07. august 2017 af annahansen2

#1 & #2. Jeg forstår intet af det du har skrevet hvad er RT og hvorfor kommer den liepludselig ind. Det er Kc

Som jeg skal beregne, så forstår jeg ikke hvad Kp er eller hvorfor den skal beregnes..

Håber, at der en der kan sætte ord på beregningerne, så det bliver lidt letforståeligt.

På forhånd tak

Brugbart svar (1)

Svar #4
07. august 2017 af mathon

Når både reaktanter og produkter er gasser,
anvendes sædvanligvis ligevægtsbrøken
på formen:
$\frac{p_{CO_2}\cdot {p_{H_2O}}^2}{p_{CH_4}\cdot {p_{O_2}}^2}=K_p$

men for
                      $\small CH_4\,_{\textit{(g)}}\; +\; 2\, O_{2}\,_{\textit{(g)}}\; \leftrightharpoons\; CO_{2}\,_{\textit{(g)}}\; +\; 2\, H_2O\,_{\textit{(g)}}$

                            $\small \frac{[CO_2]\cdot {[H_2O]}^2}{[CH_4]\cdot {[O_2]}^2}=K_c$                      $\small K_c$ er uden enhed
og for
                            $\small 2\; SO_2\,_{\textit{(g)}}\; +\; O_{2}\,_{\textit{(g)}}\; \leftrightharpoons\; 2\, SO_3\,_{\textit{(g)}}$

$\small \frac{\left [SO_3 \right ]^2}{\left [SO_2 \right ]^2\cdot \left [ O_2 \right ] }=K_c$ $\small K_c$ har enheden $\small M^{-1}$

Svar #5
07. august 2017 af annahansen2

#4 Tak for forklaringen. Så man kan i virkeligheden godt nøjes med at skrive det op som du har gjort i #4 eller?

Brugbart svar (1)

Svar #6
07. august 2017 af mathon

…tanken var sikkert rigtig, men nedskrivningen var forkert :-)

Svar #7
07. august 2017 af annahansen2

#6 er der en formel, som jeg kan bruge?

For mig virker det lettest hvis jeg har en formel og kan indsætte det jeg kender..

På forhånd tak.

Svar #8
07. august 2017 af annahansen2

Jeg synes at det virker så uoverskuligt for mig hvis jeg skal skrive det op som i #1 & #2. Derfor spurgte jeg om der var en formel således at man måske kunne nøjes med at skrive det op som i #4?

Brugbart svar (1)

Svar #9
07. august 2017 af mathon

evt. brugbar formel:

$\small aA\; +\; bB\; \rightleftharpoons \; cC\; +\; dD$

ligevægtsbrøk:
$\small \frac{ [C ]^c\cdot [ D ]^d}{ [ A ]^a\cdot [ B ]^b}=K_c$ som kun har gyldighed for en homogen ligevægt.

Brugbart svar (0)

Svar #10
07. august 2017 af mathon

som kan generaliseres:

$\small a\, A\; +\; b\, B\;+\; .... \rightleftharpoons \; s\, S\; +\; t\, T\;+\; ....$

$\small \frac{[S]^s\cdot[T]^t\cdot .... }{[A]^a\cdot [B]^b\cdot ....}=K_c$

Svar #11
07. august 2017 af annahansen2

Jeg har forsøgt at løse nedenstående opgave nu vha. formlen i #9. Jeg håber at jeg har regnet det rigtigt.

Opgave: Opskriv udtrykket for ligevægtskonstanten. K_c = 50 ved 450 C.

$H_{2} (g) + I_{2} (g)\leftrightharpoons 2HI (g)$

$K_{c}=\frac{(HI^{2})}{(H_{2}*(I_{2})}$

Har jeg løst denne opgave rigtigt?

På forhånd tak.

Brugbart svar (1)

Svar #12
07. august 2017 af mathon

Din notation er ikke éntydig.

$\small H_2 \, _{\textit{(g)}}\; +\; I_2 \, _{\textit{(g)}}\; \leftrightharpoons\; 2\, HI \, _{\textit{(g)}}$

$\small K_c^{450^\circ}=\frac{[HI]^2}{[H_2]\cdot [I_2]}=50$

Svar #13
07. august 2017 af annahansen2

Jeg har et sidste spørgsmål og håber at der er nogle der kan hjælpe med om min beregning er rigtig.

I en beholder på 2,50L findes 1,76 mol hydrogen og 5,08 mol iod i ligevægt med hydrogeniodid ved 450 oC. Beregn stofmængden (mol) af HI i beholderen.

Stofmængden. $n=\frac{m}{M}$

$n=\frac{2500g}{(1,67 mol)+(5,08mol)}=370,3704 \frac{g}{mol}$

Er min beregning rigtig?

På forhånd tak

Brugbart svar (1)

Svar #14
07. august 2017 af janhaa

#12
Din notation er ikke éntydig.

$\small H_2 \, _{\textit{(g)}}\; +\; I_2 \, _{\textit{(g)}}\; \leftrightharpoons\; 2\, HI \, _{\textit{(g)}}$

$\small K_c^{450^\circ}=\frac{[HI]^2}{[H_2]\cdot [I_2]}=50$

$50=\frac{(n/2,5)^2}{(1,76/2,5)*(5,08/2,5)}\\ \\ \\som\,\,gir\\ \\ n=21,14\,\,(mol)$

Brugbart svar (1)

Svar #15
07. august 2017 af janhaa

#13
Jeg har et sidste spørgsmål og håber at der er nogle der kan hjælpe med om min beregning er rigtig.

I en beholder på 2,50L findes 1,76 mol hydrogen og 5,08 mol iod i ligevægt med hydrogeniodid ved 450 oC. Beregn stofmængden (mol) af HI i beholderen.

Stofmængden. $n=\frac{m}{M}$

$n=\frac{2500g}{(1,67 mol)+(5,08mol)}=370,3704 \frac{g}{mol}$

Er min beregning rigtig?

På forhånd tak

disse er feil, se over

Brugbart svar (1)

Svar #16
07. august 2017 af mathon

Da volumen er fælles
haves:
$\small K_c^{450^\circ C}=\frac{\left (\frac{n_{HI}}{V} \right )^2}{\left (\frac{n_{H_2}}{V} \right )\cdot \left (\frac{n_{I_2}}{V} \right )}=\frac{{n_{HI}}^2}{n_{H_2}\cdot n_{I_2}}=50$

$\small n_{HI}=\sqrt{50\cdot n_{H_2}\cdot n_{I_2}}$

$\small n_{HI}=\sqrt{50\cdot\left ( 1{,}76\; mol \right )\cdot \left ( 5{,}08\; mol \right )}=21{,}14\; mol$

Svar #17
20. august 2017 af annahansen2

#4 Jeg har et spørgsmål til det du skriver i #4.

Spørgsmålet er, hvad er enheden for de to K_c?

I den første skriver du Kc er uden enhed og i den anden Kc har enheden M^-1

Kan du forklare mig, hvad enhederne for de to reaktioner er, jeg forstår nemlig ikke det som du har skrevet.

På forhånd tak.

Brugbart svar (0)

Svar #18
20. august 2017 af janhaa

#4
Når både reaktanter og produkter er gasser,
anvendes sædvanligvis ligevægtsbrøken
på formen:
                            $\frac{p_{CO_2}\cdot {p_{H_2O}}^2}{p_{CH_4}\cdot {p_{O_2}}^2}=K_p$

men for
                      $\small CH_4\,_{\textit{(g)}}\; +\; 2\, O_{2}\,_{\textit{(g)}}\; \leftrightharpoons\; CO_{2}\,_{\textit{(g)}}\; +\; 2\, H_2O\,_{\textit{(g)}}$

                            $\small \frac{[CO_2]\cdot {[H_2O]}^2}{[CH_4]\cdot {[O_2]}^2}=K_c$                      $\small K_c$ er uden enhed
og for
                            $\small 2\; SO_2\,_{\textit{(g)}}\; +\; O_{2}\,_{\textit{(g)}}\; \leftrightharpoons\; 2\, SO_3\,_{\textit{(g)}}$

                             $\small \frac{\left [SO_3 \right ]^2}{\left [SO_2 \right ]^2\cdot \left [ O_2 \right ] }=K_c$                         $\small K_c$ har enheden $\small M^{-1}$

på den første:

[K_c]=M^3/M^3=M^0 =1

nr 2:

[K_c]=M^2/(M^2*M) =1/M = M^-1

Skriv et svar til: Hjælp til ligevægt

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.