Kemi

Side 2 - Varme, arbejde, enthalpi og energi.

Brugbart svar (1)

Svar #21
22. april kl. 17:29 af Sveppalyf

p = 1 bar * exp(-49,29*103 J/(K*mol) / (8,3145 J/(K*mol) * 298K)) = 2,29*10-9 bar

Ka er da ikke 1. 

Ka = aN(g)/aN(s) = (pN(g)/po) / 1 = pN(g) / po


Svar #22
22. april kl. 18:18 af sansas

Jeg ved, at det er sikkert dumme spørgsmål, så Ka = aN(g)/aN(s) = (pN(g)/po) / 1 = pN(g) / po skal ikke være et bestemt tal i det her tilfælde?

Og mht. integralet i delspørgsmål d, hvilken regel er det som de følger? At udtrykket går fra 0,10T+10,4 til 0,05*T2+10,4*T. 

Jeg får i øvrigt heller ikke det rigtig resultat her, eller jo, men noget med mine enheder går galt:

\int_{298}^{508}(16,10 kJ mol^-1+0,5*0,10*T^2+10,4*T)dT=2,6274*10^6


Brugbart svar (1)

Svar #23
22. april kl. 22:20 af Sveppalyf

Jo Ka har en bestemt værdi. Den kan du finde når du har fundet resultatet pN(g) = 2,30*10-9 bar.

Ka = pN(g) / po =

2,30*10-9 bar / 1 bar =

2,30*10-9

Men det er pN(g) der bliver spurgt om i opgaven. Den finder vi ud fra de to ligninger

ΔGom = -RTln(Ka)

og

Ka = pN(g) / po

Så man sætter ligningerne sammen og isolerer pN(g).

Den anden opgave:

De bruger en formel 

ΔHT2 = ΔHT1 + ∫T1T2 ΔCp dT

Den bruges til at finde reaktionsenthalpien for en reaktion ved temperaturen T2 når man kender reaktionsenthalpien for reaktionen ved en anden temperatur T1. Her i opgaven kender vi ΔH298 og skal finde ΔH508.

Vi har fået givet et formeludtryk for ΔCp:

ΔCp = 0,10T + 10,4  ( J/(K*mol) )

Indsættes dette i formlen, får vi

ΔH508 = 16100 J/mol + ∫298508 (0,10T + 10,4) dT

Indsæt værdien for ΔH298 i enheden J/mol, for så passer det med enheden for ΔCp. ΔH298 skal ikke ind under integralet men stå udenfor. Du er desuden kommet til at indsætte stamfunktionen til ΔCp i integralet.


Svar #24
23. april kl. 23:40 af sansas

Jeg beklager virkelig, men jeg forstår simpelthen ikke, hvad der går galt. Jeg skrev det her i min lommeregner, og jeg fik fgl. resultat. Det er, hvad du har skrevet her til sidste. 

ΔH508 = 16100 J/mol + ∫298508 (0,10T + 10,4) dT=12247 J/mol

Eller:

ΔH508 = 16,10 kJ/mol + ∫298508 (0,5*0,10*T2+10,4*T) dT=2,62405*10-5 kJ/mol


Brugbart svar (1)

Svar #25
24. april kl. 01:35 af Sveppalyf

Hvis du vil løse det med CAS, så indtaster du bare integralet sådan:

298508 (0,10T + 10,4) dT

Hvis du vil regne det ud i hånden, skal du finde stamfunktionen til integranden og så trække funktionsværdierne i de to endepunkter fra hinanden.

[0,5*0,10*T2 + 10,4*T]298508

Du kommer til at gøre begge dele, altså at sætte stamfunktionen ind i integralet.

Formlen der skal integreres: 0,10T + 10,4

Stamfunktionen til formlen: 0,5*0,10*T2 + 10,4*T

Jeg får integralet til at blive 10647. Når det bliver lagt sammen med de 16100 J/mol, får jeg resultatet 26747 J/mol ligesom i facit.


Svar #26
24. april kl. 10:46 af sansas

Kan kun sige mange tak for din tålmodighed og stor hjælp. Det går op nu. 


Svar #27
26. april kl. 00:46 af sansas

Jeg ved, at tråden er blevet rigtig lang. Det beklager jeg. Spørgsmålene er formuleret på en måde, så jeg har ofte svært ved at skrive en overskrift, og dermed starte en tråd. 

Jeg har de her to spørgsmål vedhæftet: https://imgur.com/a/SgcKBiz

Indtil videre har jeg kun formået at besvare delspørgsmål a i det andet spørgsmål (nr 2 billede). 

Håber virkelig, at du kan tage et kig, og hjælpe mig med dem. Tak på forhånd!!! 


Brugbart svar (1)

Svar #28
26. april kl. 02:38 af Sveppalyf

CO(g) + 2 H2(g) ⇔ CH3OH(g)

ΔSo = 126,8 J/(K*mol) - (198,0 J/(K*mol) + 2*131,0 J/(K*mol) = -333,2 J/(K*mol)

ΔHo kan vi finde ud fra forbrændingsreaktionerne af de forskellige indgående stoffer:

CO + ½O2 → CO2   ΔH= -283,02 kJ/mol

H2 + ½O2 → H2O  ΔH= -285,91 kJ/mol

CH3OH + 3/2 O2 → CO2 + 2H2O  ΔH= -726,64 kJ/mol

Hvis vi tager den første reaktion, lægger den sammen med 2 gange den anden reaktion og lægger det sammen med den omvendte af den nederste reaktion, så har vi vores reaktionsligning fra opgaven. Vi har altså

ΔHo = -283,02 kJ/mol + 2*(-285,91 kJ/mol) - (-726,64 kJ/mol) = -128,2 kJ/mol

Vi finder så

ΔGo = ΔHo - TΔSo

ΔGo = -128,2 kJ/mol - 298K * (-333,2 *10-3 kJ/(K*mol)) = -28,91 kJ/mol

Vi har så

ΔGo = -RTln(Ka)  <=>

ΔGo = -RTln( (pCH3OH/po) / ((pCO/po)*(pH2/po)2)  <=>

ΔGo = -RTln(Kp * (po)2)  <=>

Kp = e-ΔG/RT / (po)2

Kp = e-28,91*10^3 J/mol / (8,314472 J/(K*mol)*298K) / (1 bar)2 = 8,56*10-6 bar-2


Brugbart svar (1)

Svar #29
26. april kl. 03:00 af Sveppalyf

c)

Vi kender ΔH for reaktionerne

α(aq)→β(aq)  ΔH = -1,16 kJ/mol

α(s)→α(aq)  ΔH = 10,72 kJ/mol

β(s)→β(aq)  ΔH = ????

Vi skal så finde ΔH for reaktionen α(s)→β(s). Vi finder

ΔH(α(s)→β(s)) = ΔH(α(s)→α(aq)) + ΔH(α(aq)→β(aq)) - ΔH(β(s)→β(aq))

ΔH(α(s)→β(s)) = 10,72 + (-1,16) - ???? = ....


Svar #30
26. april kl. 15:44 af sansas

Noget gik galt, da jeg tog et screenshot af opgaven, men det hele burde være der nu:

https://imgur.com/a/XSA00ej

:-)


Brugbart svar (1)

Svar #31
27. april kl. 00:25 af Sveppalyf

ΔH(α(s)→β(s)) = 10,72 + (-1,16) - 4,68 = 4,88 kJ/mol


Brugbart svar (1)

Svar #32
27. april kl. 01:14 af Sveppalyf

b)

Jeg tror vist man bestemmer det ud fra brændværdien af stoffet.

Altså at man laver et forsøg hvor man forbrænder noget glucose i et kalorimeter og derved bestemmer ΔrH for reaktionen

C6H12O6(s) + 6 O2(g) → 6 CO2(g) + 6H2O(l)

Så kan vi opstille ligningen

ΔrHo298(forbrænding af C6H12O6)  = 6*ΔfHo298(CO2(g)) + 6*ΔfHo298(H2O(l)) - (ΔfHo298(C6H12O6(s)) - 6*ΔfHo298(O2(g)))

og så kan vi isolere den med glucose:

ΔfHo298(C6H12O6(s)) = 6*ΔfHo298(CO2(g)) + 6*ΔfHo298(H2O(l)) - ΔrHo298(forbrænding af C6H12O6)

(Dannelsesenthalpien af O2(g) er nul, så den forsvinder.)


Svar #33
28. april kl. 03:03 af sansas

TUSIND TAK! 

Jeg har lige det her spørgsmål her, som jeg slet ikke kan finde ud af: 

https://imgur.com/a/TkbhDRh

Er virkelig taknmelig for din hjælp!


Brugbart svar (1)

Svar #34
28. april kl. 17:03 af Sveppalyf

a)

Definitionen på enthalpi:

H = U + pV

Vi kan så finde dH (Det er ligesom at differentiere.):

dH = dU + d(pV)  <=>

dH = dU + pdV + Vdp

Ændringen i U er ifølge 1. Hovedsætning lig med den tilførte varme Q plus det tilførte arbejde W. Så der gælder

dU = dQ + dW

Så gælder der

dQ = TdS

Du har sikkert fomlen et sted i din bog, men den følger af definitionen på entropi.

Der gælder desuden

dW = -pdV

som sikkert også bliver brugt mange gange i din bog.

Så vi har

dU = TdS - pdV

Dette indsætter vi i formlen for dH:

dH = TdS - pdV + pdV + Vdp  <=>

dH = TdS + Vdp

b)

Lidt matematik:

Hvis man har en funktion f(x,y), så er differentialet df defineret som

df = (∂f/∂x)y *dx + (∂f/∂y)x *dy

Hvis vi bruger den definition på H(p,S), får vi

dH = (∂H/∂S)p *dS + (∂H/∂p)S *dp

Sammenlign nu denne formel med formlen fra a):

dH = TdS + Vdp

Så ser du at hvis koefficenterne til dS og dp skal være de samme, så må der gælde:

(∂H/∂S)p = T

(∂H/∂p)S = V

c)

Hvis vi tager første ligning fra b) og differentierer den mht. p og med fastholdt S, får vi

(∂/∂p (∂H/∂S)p)S = (∂T/∂p)S

Hvis vi så tager den anden ligning og differentierer mht. S og med fastholdt p, får vi

(∂/∂S (∂H/∂p)S)p = (∂V/∂S)p

Så sammenligner vi de to ligninger og ser at venstresiderne er ens idet H bare er blevet differentieret mht. p og S i forskellig rækkefølge. Så der gælder

(∂T/∂p)S = (∂V/∂S)p

d)

Definitionen af G:

G = H - TS

Vi finder dG:

dG = dH - d(TS)  <=>

dG = dH - (TdS + SdT)  <=>

dG = dH - TdS - SdT

Så har du en formel 3.35:

dG = Vdp - SdT

Vi sætter disse to ligninger sammen:

dH - TdS - SdT = Vdp - SdT  <=>

dH = TdS + Vdp


Svar #35
29. april kl. 09:26 af sansas

Jeg har lavet en anden tråd, hvis den her er blevet for lang, men her er spørgsmålet;

Jeg har fgl. delspørgsmål, hvor jeg har beregnet de første tre delsprgsmål, dog er svaret til b og c ikke korrekte når jeg tjekker facit. Hvad gør jeg forkert? Derudover ønsker jeg hjælp til de resterende d-f. 

https://imgur.com/a/nmjNAT6

Tak på forhånd!


Forrige 1 2 Næste

Skriv et svar til: Varme, arbejde, enthalpi og energi.

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.