Kemi

Ligevægts opgaver og partialtryk

02. november 2013 af JohnWatson (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hejsa!

Sidder og laver nogle opgaver til kemi, og er faldet over en opgave som jeg ikke helt ved, hvordan jeg skal udregne. Der er tale om basiskemi B opgave 17 på side 50.

Opgave 17. Vi betragter igen ammoniakligevægten:
3H₂(g) + N₂(g) 2NH₃(g) Kc=0,058 M^-2 (500 C^o)

a) Beregn K_p ved 500 C^o.

En beholder med et rumfang på 1,0 L fyldes med 1,0 mol ammoniak.
Beholderen opgaver med til 500 C^o, hvorved ligevægten indstiller sig.

b) Beregn partialtrykket for ammoniak ved 500 C^o, før reaktionen er gået i gang.
c) Beregn partialtrykkene for dihydrogen, dinitrogen og ammoniak, efter ligevægten har indstillet sig.

Vi har jo ikke fået nogle tal oplyst, ihvertfald ikke i a?
Er der en måde, hvorpå jeg kan udregne det?

Brugbart svar (0)

Svar #1
03. november 2013 af Heptan

Hvad er K_c og K_p?

Brugbart svar (1)

Svar #2
03. november 2013 af mathon

a) Beregn K_p ved 500 Cº:

                          [NH₃]²               p(NH₃)²
                           ---------------- = K_c = -------------------- • (R•T)² = K_p • (R•T)²
                           [H₂]³ • [N₂]²              p(H₂)³ • p(N₂)

K_p = K_c • (R•T)^-2 = (0,058 M^-2) • (64,2836 bar·M^-1)^-2 ≈ 3,73 bar^-2

Brugbart svar (1)

Svar #3
03. november 2013 af mathon

b) Beregn partialtrykket for ammoniak ved 500 C^o, før reaktionen er gået i gang.

p(NH₃)_før = c(NH₃)_før • R•T = (1 M) • (64,2836 bar·M^-1) = 64,2836 bar

Brugbart svar (1)

Svar #4
03. november 2013 af mathon

korrektion af tastefejl i #2

a) Beregn K_p ved 500 Cº:

                          [NH₃]²               p(NH₃)²
                           ---------------- = K_c = -------------------- • (R•T)² = K_p • (R•T)²
                           [H₂]³ • [N₂]¹              p(H₂)³ • p(N₂)

K_p = K_c • (R•T)^-2 = (0,058 M^-2) • (64,2836 bar·M^-1)^-2 ≈ 3,73 bar^-2

Brugbart svar (1)

Svar #5
03. november 2013 af mathon

b) Beregn partialtrykket for ammoniak ved 500 C^o, før reaktionen er gået i gang.

p(NH₃)_før = c(NH₃)_før • R•T = (1 M) • (64,2836 bar·M^-1) = 64,2836 bar

Brugbart svar (1)

Svar #6
03. november 2013 af mathon

c) Beregn partialtrykkene for dihydrogen, dinitrogen og ammoniak, efter ligevægten har indstillet sig.

                     3 H₂ _(g)   + N₂ _(g) ---> 2 NH₃ _(g)
ligevægtsstofmængder              3x                x            (1 mol) - 2x
ligevægtsmolariteter        (3x/V)          (x/V)           ((1 mol) - 2x)/V

                               [NH₃]²           ((1 mol) - 2x)²
                           ---------------- = ------------------- • V² = 0,058 M^-2
                           [H₂]³ • [N₂]       (3x)³ • x

                          ((1 mol) - 2x)²
                         -------------------- • (1 L)²= 0,058 mol^-2·L²
                              (3x)³ • x

                         ((1 mol) - 2x)²
                         --------------------   = 0,058 mol^-2
                              (3x)³ • x

Brugbart svar (1)

Svar #7
03. november 2013 af mathon

x = 0,4 mol

stofmængder H₂ N₂ NH₃
3•(0,4 mol) = 1,2 mol 0,4 mol (1 mol) - 2•(0,4 mol) = 0,2 mol sum = 1,8 mol

totaltryk:
p_o = (1,8 M) • R•T = (1,8 M) • (64,2836 bar·M^-1) = 115,71 bar

partialtryk:
p(H₂) = (1,2/1,8)•(115,71 bar) ≈ 77,14 bar

p(N₂) = (0,4/1,8)•(115,71 bar) ≈ 25,71 bar

p(NH₃) = (0,2/1,8)•(115,71 bar) ≈ 12,86 bar

Brugbart svar (0)

Svar #8
01. september 2022 af Aktiemester (Slettet)

#7
                x = 0,4 mol

       stofmængder           H₂               N₂                     NH₃
                                      3•(0,4 mol) = 1,2 mol          0,4 mol       (1 mol) - 2•(0,4 mol) = 0,2 mol     sum = 1,8 mol

         totaltryk:
                              p_o = (1,8 M) • R•T = (1,8 M) • (64,2836 bar·M^-1) = 115,71 bar

            partialtryk:
                                        p(H₂) = (1,2/1,8)•(115,71 bar)    ≈ 77,14 bar

                                        p(N₂) = (0,4/1,8)•(115,71 bar)    ≈ 25,71 bar

                                        p(NH₃) = (0,2/1,8)•(115,71 bar) ≈ 12,86 bar

hvor får du x=0,4 mol fra?

Brugbart svar (0)

Svar #9
01. september 2022 af mathon

$\small \begin{array}{lllllll} \textup{solve}\left ( \frac{(1-2x)^2}{(3x)^3\cdot x}=0.058 \textup{ and }x>0,x \right )\qquad x=0.4 \end{array}$

Skriv et svar til: Ligevægts opgaver og partialtryk

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.