Chemie: Chemisches Gleichgewicht Berechnung

Steak

Steak

VfB-Fan
ID: 51362
L
25 April 2006
606
36
Hey, habe einige Probleme beim Berechnen des chemischen Gleichgewichts, aber nur wenn es darum geht, dass die Konstante gegeben ist und die Menge/Konzentration einiger Stoffe VOR der Reaktion und ich die Konezentration der Stoffe im Gleichgewicht angeben soll.

Bsp:

Für das Gleichgewicht 2 IBR <-> I2 + Br2
ist Kc = 7,0 bei 400K. Wenn je 0,045 mol aller Stoffe in einem Volumen von 1L vermischt werden, welche Konzentration stellen sich jeweils ein?

Ich bin soweit, dass ich die Formel für Kc umstelle und weiß, dass c(I2) = c(Br2) ist und damit habe:

7,0 = c²(IBR) / c² (Br2)

Nun weiß ich allerdings nicht weiter? :S
 
Servus,
du kannst eine Variable x einführen, die der Menge bzw. Konzentration an umgesetztem IBr im Gleichgewicht entspricht. Die Menge, die sich an IBr bildet oder abreagiert, muss an Br2 verbraucht bzw. gebildet werden, wobei das Verhältnis 2:1 ist.

=> c(IBr) im GG = c(IBr) am Anfang - 2x mol/l = 0,045 mol/l - 2x mol/l
analog für c(Br2) im GG:
c(Br2) im GG = c(Br2) am Anfang + x mol/l = 0,045 mol/l + x mol/l

Das kannst du dann einsetzen, ergibt eine Gleichung mit einer Unbekannten und nach x auflösen.
 
Ok, danke, wie kommst du genau auf den Faktor 2?
Es entstehen ja aus "2 Molekülen" IBr jeweils "ein Molekül" Br2 und I2.
Also setze ich die 2 ein, da für jeweils ein Molekül der Produkte 2 Molekühle IBr reagieren, richtig so?
Und ob ich x addieren oder subtrahieren muss, sehe ich an der Lage des Gleichgewichts (Kc=7)?
 
Ganz genau, das Verhältnis ist 2:1.
Ist z.B. x = 0,1 => 0,2 mol IBr werden umgesetzt (2x), es werden aber nur 0,1 mol Br2 gebildet, daher der Faktor 2.

x kann sowohl positiv werden (GG liegt auf der Seite von Br2 und I2) oder negativ (GG liegt auf der Seite von IBr). In diesem Fall liegt das GG bei IBr => x < 0.
Tauscht man die Vorzeichen vor dem x in der Gleichung, wechselt auch das Ergebnis von x das Vorzeichen, aber an der Rechnung ändert das nichts. Ob man was positives addiert oder was negatives subtrahiert ist ja egal. Das Ergebnis ist hierbei auch in beiden Fällen das gleiche und das x ist ja eh nur ein Hilfsmittel (Maß für den Umsatz). Du kannst also die Vorzeichen setzen wie du willst, ändert nur das Vorzeichen vom x, nicht aber das Ergebnis.

Da Kc>1, muss im GG mehr IBr vorliegen.
 
Ich bin jetzt wieder etwas verwirrt, da ich die Lösung einer Aufgabe irgendwie nicht nachvollziehen kann:

Es reagieren 2 mol Oktan mit 3 mol Sauerstoff zu 1,5 mol Kohlendioxid und Wasser.

Reaktionsgleichung ist gegeben und muss noch stöchiometrisch ausgeglichen werden, dabei kommt man auf:

2 C[sub]8[/sub]H[sub]18[/sub] + 25 O[sub]2[/sub] <> 16 CO[sub]2[/sub] + 18 H[sub]2[/sub]O

Aus den gegebenen Stoffmengen kann ich nun alle Stoffmengen des Gleichgewichts herausfinden:

Oktan: 2-1,5 mol = 0,5 mol
Sauerstoff: 2-1,5 mol = 1,5 mol
Kohlendioxid = 1,5 mol
Wasser = 1,5 mol

In der Musterlösung wurden diese Mengen nun einfach in die Gleichung zur Berechnen von K[sub]c[/sub] eingesetzt ohne Beachtung der stöchiometrischen Faktoren, die (soweit ich es weiß) doch als Exponenten der Konzentration auftreten sollten oder nicht?
 
Hallo,
der Reaktionsgleichung kann ich ja soweit noch zustimmen.

Sind die angegebenen Stoffmengen im GG diejenigen aus der Musterlösung?
Ein Mol ist ja eine bestimmte Menge an Atomen oder Molekülen (6,022*10^23 Teilchen). Wenn also ein Mol Oktan mit O2 umgesetzt werden soll, benötigt man die 12,5 fache Menge Sauerstoff. Die stöchiometrischen Faktoren außer Acht zu lassen ist nicht richtig. Im Übrigen reichen die 3 Mol O2 auch nicht aus, um 2 Mol Oktan in dieser Art umzusetzen. Und du hast auch Recht, dass die Faktoren als Exponenten bei der Berechnung des GG in der Gleichung auftauchen müssen, sonst stimmt die GG-Gleichung nicht.
 
Steak schrieb:
Es reagieren 2 mol Oktan mit 3 mol Sauerstoff zu 1,5 mol Kohlendioxid und Wasser.
Zum Vergrößern anklicken....

Das ist praktisch der Wortlaut. Und die Musterlösung wurde so gerechnet:
K[sub]c[/sub]= 1,5² / (0,5*1,5)

Aber irgendwie erschließt sich mir nicht, wie man auf diese Rechnung kommen sollte..
 
Hallo,
also m.E. sind in der Aufgabe gleich ein paar Fehler:

1. Es ist wohl eine einfache Oxidation/Verbrennung von Oktan gemeint. Dann wird der Sauerstoff vollständig verbraucht, es entsteht aber mehr Wasser als CO2. Deine Reaktionsgleichung von oben stimmt ja und wenn Oktan vollständig verbrennt, entstehen CO2 und Wasser im Verhältnis 16:18 bzw. 8:9. Bei 3 mol O2 (und der Annahme, dass nur Wasser und CO2 entstehen), bilden sich also ca. 1,4 mol CO2 und 1,6 mol Wasser.

2. Die stöchiometrischen Faktoren müssen in einer GG-Gleichung als Exponenten auftauchen. Daneben sind die Mengen falsch (CO2 und Wasser nicht 1:1, Oktan und Sauerstoff auch nicht!).

3. Um aus dieser Reaktion eine GG-Reaktion zu machen, braucht man schon ziemlich drastische Bedingungen. (Oktan ist unter normalen Bedingungen an Luftsauerstoff stabil!) Die Reaktion findet dann in der Gasphase statt. Dann verwendet man aber nicht mehr Kc (c für Konzentration in Lösungen oder flüssiger Phase) sondern Kp (p für Partialdruck).

4. Hier wird Kc wohl über Konzentration der Produkte im GG/Konz. der Edukte im GG gerechnet und für Produkte je 1,5 mol und für die Edukte 0,5 mol für Oktan und 1,5 mol für Sauerstoff eingesetzt. Aber das macht nicht wirklich Sinn, s.o.

Darf ich fragen, in welchem Zusammenhang du diese Aufgabe hattest, Schule, Uni... ?
 
Ok, also dann bin ich ja beruhigt, dass die Rechnung nach meinem Verständnis irgendwie nicht nachvollziehbar ist.

Ist eine Aufgabe aus dem Chemie-Tutorium (Studium), ist also wahrscheinlich, dass hier dann wirklich Fehler drinstecken.

Hab leider damals in der Schule Chemie nur in der 9. und 10. gehabt und demnach ordentlich was nachzuholen :p
 
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