Kemi

Svovldioxids ligevægtsreaktion med dioxygen og idealgasloven

18. februar kl. 02:36 af Jonas432 - Niveau: A-niveau

Hej!

Jeg sidder med en kemiopgave, som jeg er i tvivl om. Måske er der nogen der kan hjælpe mig videre.

Der er 4 delopgaver, og det er den sidste (d) som jeg er i tvivl om. Men jeg deler hele opgaven, så der er kontekst. 

Opgaven:

a) Efter vulkanudbrud kan svovldioxid gas reagere med ilten i luften og danne svovltrioxid. Opskriv og afstem reaktionen som en ligevægtsreaktion. 

Svar: 2 SO2 + O2 <=> 2 SO3

b)  Opskriv ligevægtslove for reaktionen 

Svar: Y = [SO3]2/([SO2]2*[O2])

c) Bestem enheden for ligevægtskonstanten 

Svar: Det er så (mol/L)-1

d) Ved et eksperiment laves reaktionen i en lukket beholder. Efter reaktionen har opnået ligevægt, presses den ene side af beholderen ind, så volumen halveres. Forklar ud fra Idealgas loven og Le Chateliers princip, i hvilken retning ligevægten forskydes. 

Jeg er i tvivl om der menes at beholderen presses sammen pga. reaktionen. Det ville give mening i forhold til at reaktionen kunne blive forskudt mod højre (svolvtrioxid) og stofmængden derfor blev mindre. Men her reduceres 3 mol (2 mol svovldioxid + 1 mol dioxygen) kun til 2 mol (2 mol svovltrioxid) så reduktion af volumen burde kun være på 1/3 = 33% og ikke 50%. Samtidig er denne forskydning exoterm, så temperaturen burde stige og resultere i en udvidelse.

Men måske er det et indgreb udefra og beholderen presses fysisk sammen af en maskine til det halve volumen. Reaktionen forskydes måske så mod svovltrioxid som sænker stofmængden 33% og det yderligere fald af volumen kompenseres for ved at trykket stiger med 32%, da 1,32p*1/2V=2/3n*R*T

Men det er jo stadig en exoterm reaktion. Men hvor meget stiger temperaturen og er det nok til at ligevægten ovenikøbet forskydes til den endoterme reaktion? Jeg kom frem til et tab af entalpi på 197,78KJ/mol med en reaktion forskudt mod højre, men hvor mange grader celsius er det?

Please hjælp mig...


Brugbart svar (0)

Svar #1
18. februar kl. 19:11 af Christianfslag

b)

Du må ikke glemme, at når vi opskriver ligevægtsudtryk hvori der indgår konstituenter på gasform, vil vi ikke benytte os af deres aktuelle stofmængdekoncentration. Derfor er dit udtryk:

Y=\frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2\cdot [O_2]}

Forkert.

I stedet skal du benytte dig af de pågældende konstituenters partialtryk. Vi får da i stedet:

K_{eq}=\frac{p(SO_3)^2}{p(SO_2)^2\cdot p(O_2)}

Som det også fremgår af ovenstående benytter jeg mig af K_eq, da der specificeres ligevægtsloven og ikke blot reaktionsbrøken.


Brugbart svar (0)

Svar #2
18. februar kl. 19:14 af Christianfslag

c) 

jf. forrige svar bliver enheden naturligvis ikke 

\frac{mol}{L}^{-1}.

Den bliver da i stedet

bar^{-1}.


Brugbart svar (0)

Svar #3
18. februar kl. 19:20 af Christianfslag

d)

Volumenændringer er typisk kilde til fejl når der er tale om Le Chateliers princip. Lad os tænke på situationen således:

Umiddelbart efter beholderens sammentrykning øges trykket. Vi skal nu, per Le Chateliers princip, afgøre hvilken forskydning der vil medføre en reduktion i trykket.

Sig til, hvis dette ikke leder dig nok på rette spor.


Skriv et svar til: Svovldioxids ligevægtsreaktion med dioxygen og 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.