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2 Aufgaben zur Berechnung des chem. Gleichgewichts

Schüler Gymnasium, 10. Klassenstufe

Tags: chemie, chemisches Gleichgewicht, Gleichgewicht

 
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anonymous

anonymous

18:58 Uhr, 20.08.2013

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Halli hallo :-)

Ich löse gerade einige Aufgaben zur Berechnung des chemischen Gleichgewichts und bin auf zwei gestossen, bei denen ich Probleme habe. Nun habe ich gedacht / gehofft, dass ihr mir vielleicht helfen könntet

Aufgabe 1
Wenn 60 mmol SO3 (g) in einem 1 Liter Gefäss auf 1000 K erwärmt werden, dissoziieren 36.7% gemäss
2 SO3 (g) <==> 2 SO2 (g) + O2 (g)
Berechne alle Stoffkonzentrationen.
Lösung zur Aufgabe 1
[SO3] = 38 mmol/l, [SO2] = 22 mmol/l, [O2] = 11 mmol/l
Meine Ideen zur Aufgabe 1
Wenn ich 63.3% von 60 mmol ausrechne, komme ich gerundet auf die 38 mmol. Ausserdem komme ich auf 22, wenn ich 60-38 rechne und 22:2=11. Allerdings glaube ich, dass diese Resultate bloss Zufall sind. Falls nicht, verstehe ich nicht, wieso die Berechnung so geht.

Aufgabe 2
Für die Reaktion
Br2 (g) + Cl2 (g) <==> 2 BrCl (g)
ist K = 7 (T=400 K, konstant). Wie gross sind die Stoffkonzentrationen im Gleichgewicht, wenn je 45 mM aller Reaktanden eingesetzt werden?
Lösung zur Aufgabe 2
[BrCl] = 76,9 mM, [Br2] = [Cl2] = 29.1 mM
Meine Ideen zur Aufgabe 2
meine Rechnung ist diese: 7 = n^2 / ((45-n)*(45-n)) Aber sie ist leider falsch ...

Mir ist bewusst, dass dies ein Matheforum ist, aber ich dachte, dass ich es trotzdem einmal versuche. Bisher konnte ich alle Aufgaben lösen ausser diese beiden und das bereitet mir wirklich Magenschmerzen. Ich hoffe, dass es nicht allzu schlimm ist, ansonsten verstehe ich es natürlich, wenn die Frage gelöscht wird.
Jedenfalls bin ich um jede Hilfe froh.

Liebste Grüsse, noch einen schönen Abend und danke im Voraus
Nina

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
anonymous

anonymous

13:32 Uhr, 21.08.2013

Antworten

Hallo Nina
zu 1)
Deine Zahlenüberlegungen sind nicht nur Zufall.
Überleg dir:
Wir haben ursprünglich 60 mMol SO3.
Davon dissozieren 36.7%.
Wieviel bleiben also übrig?
Richtig - es bleiben 63.3% SO3 übrig.
Die 63.3% der 60mMol sind 37.98 mMol (gerundet 38 mMol).
Die Konzentration ist:
K= Stoffmenge / Volumen = 38 mMol / 1l = 38 mMol/l

Du hast die stöchiometrische Gleichung ja schon hingeschrieben.
Wenn wir ursprünglich (bei Raumtemperatur) 2 Moleküle SO3 haben, und diese bei 1000 K zerfallen, wie viele Moleküle SO2 werden daraus?
Richtig - es zerfällt in 2 Moleküle SO2.
Wenn wir ursprünglich (bei Raumtemperatur) 2 Moleküle SO3 haben, und diese bei 1000 K zerfallen, wie viele Moleküle O2 werden daraus?
Richtig - es zerfällt in 1 Moleküle O2.

Wie viele Moleküle SO3 zerfallen?
Richtig - 36.7% der 60 mMol, das sind 22.02 mMol (gerundet 22 mMol).
In wieviele Moleküle SO2 zerfallen obige 22mMol?
Richtig - da aus 2 Moleküle SO3 wieder 2 Moleküle SO2 werden, sind es natürlich 22 mMol SO2.
In wieviele Moleküle O2 zerfallen obige 22mMol?
Richtig - da aus 2 Moleküle SO3 ein einziges Moleküle O2 wird, sind es natürlich 22mMol/2 = 11mMol O2.

Wie groß sind die Konzentrationen?
Richtig - SO2: K= Stoffmenge / Volumen = 22 mMol / 1l = 22 mMol/l
Richtig - O2: K= Stoffmenge / Volumen = 11 mMol / 1l = 11 mMol/l

zu 2)
Da musste ich erst mal googeln, bzw. mich in Wikipedia schlau machen.
Tip: wenn du hier im Matheforum Größen wie "K" nutzt, dann solltest du auch erklären was "K" ist. Sonst müssen wir spekulieren.
Aus
> de.wikipedia.org/wiki/Dissoziation_(Chemie)
> de.wikipedia.org/wiki/Dissoziationskonstante
erahne ich, dass du mit "K" die Dissoziationskonstante meinst, also:
K= c(Br) * c(Cl) / c(BrCl)
Und "45 mM aller Reaktanden" soll wohl '45mMol/l' heissen, also
> 45 mMol/l Br2
> 45 mMol/l Cl2
> 45 mMol/l BrCl

Ich stelle mir vor:
Ursprünglich hat jemand im weißen Kittel ein Liter Brom genommen, und ein Liter Chlor, und ein Liter BrCl. Das sind dann 3 Liter.
Dann hat dieses Gemisch reagiert und ein neues Gleichgewicht gefunden.
"K=7" hätte wohl 'K=7 mMol/l' heissen sollen?
In deiner Rechnung "7 = n^2 / ((45-n)*(45-n)) " nutzt du offensichtlich das Kürzel "n" für die Konzentration c(Cl) und für c(Br).
Erstaunlicherweise nutzt du die Konzentration des Gemischs im Nenner quadratisch.
Das finde ich in Wikipedia so nicht bestätigt. Dort ist die der Nenner linear, eben:
K= c(Br) * c(Cl) / c(BrCl)
Auf die Lösung komme ich bisher aber auch noch nicht.
Muss jetzt leider wieder an die Arbeit...

Viel Erfolg!

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