Kapitel 19: Das chemische Gleichgewicht - Hoffmeister.it
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Kapitel 19: Das chemische Gleichgewicht 28 4. Bei 1000K dissoziieren beim so genannten Kontaktverfahren von 1 Liter gasförmigen Schwefeltrioxid (c=0,06mol/l ) 36,7% des Schwefeltrioxids zu Schwefeldioxid und molekularen Sauerstoff. a) Stelle die Reaktionsgleichung und das MWG auf b) Bestimme die Gleichgewichtskonzentrationen der beteiligten Substanzen c) Bestimme K bei 1000K Lösung zu 2: a) Reaktionsgleichung / MWG 2SO 3 2SO 2 + O 2 ∆H = 198 kJ/mol [A] [B] [C] c Glgwc (C) · c Glgwd (D) a A + b B c C + d D K = —————————— c Glgwa (A) · c Glgwb (B) Beachten: die Produkte des exothermen Schritts stehen im Zähler! [SO 3] 2 ⇒ = ——————— [SO 2] 2 ּ [O 2] 05.12.2008
Kapitel 19: Das chemische Gleichgewicht 29 b) Rechnung Der Einfachheit halber teilen wir die Reaktionsgleichung nun durch zwei. SO 3 ⎯→ SO2 + ½ O2 Das ewige Problem: welche Konzentrationen liegen im Gleichgewicht vor? Es dissozieren 36,7%, d.h. 63,3% reagieren nicht! Da ich weiß, dass 0,06 mol SO 3 vorlagen, folgt daraus, das zum Zeitpunkt des Gleichgewichts folgende Konzentrationen vorliegen: [SO 3] = 0,633 · 0,06 = 0,03798 mol [SO 2] = 0,06mol-0,03798mol = 0,02202 mol [O 2] = 0,06mol-0,03798mol /2 = 0,01101 mol Erklärung: Im Gleichgewicht liegen die Stoffe natürlich nicht zu 100% vor, da es ja ein Gleichgewicht ist. Das heißt, von den 0,06mol SO 3 sind nur noch 63,3% vorhanden. Darauf folgt, dass die Konzentration an SO 2 die Differenz von der Ausgangskonzentration minus der nicht reagierten Stoffmenge an SO 3 entspricht. Laut Reaktionsgleichung muss die Konzentration an O 2 die Hälfte betragen. Nun noch alles ins MWG einsetzen: K = [SO 3] 2 / [SO 2] 2 ּ [O 2] K = [0,03798 mol] 2 / [0,02202 mol] 2 ּ [0,01101 mol] K = 0,00144 mol / 0,0004848mol ּ 0,01101mol K = 269,7817 (einheitenfrei) Zum Schluss die Signifikanzbetrachtung: die Genauigkeit der Angaben liegt bei nur 2 (!) Nachkommastellen, da die Konzentrationen nur 2 Nachkommastellen vorgaben, obwohl die angegebenen Prozentwerte 3 Nachkommastellen vorgeben haben. 05.12.2008
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<strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> <strong>19</strong>: <strong>Das</strong> <strong>chemische</strong> <strong>Gleichgewicht</strong><br />
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4. Bei 1000K dissoziieren beim so genannten Kontaktverfahren von 1 L<strong>it</strong>er gasförmigen<br />
Schwefeltrioxid (c=0,06mol/l ) 36,7% des Schwefeltrioxids zu Schwefeldioxid und molekularen<br />
Sauerstoff.<br />
a) Stelle die Reaktionsgleichung und das MWG auf<br />
b) Bestimme die <strong>Gleichgewicht</strong>skonzentrationen der beteiligten Substanzen<br />
c) Bestimme K bei 1000K<br />
Lösung zu 2:<br />
a) Reaktionsgleichung / MWG<br />
2SO 3 2SO 2 + O 2 ∆H = <strong>19</strong>8 kJ/mol<br />
[A] [B] [C]<br />
c Glgwc (C) · c Glgwd (D)<br />
a A + b B c C + d D K = ——————————<br />
c Glgwa (A) · c Glgwb (B)<br />
Beachten: die Produkte des exothermen Schr<strong>it</strong>ts stehen im Zähler!<br />
[SO 3] 2<br />
⇒ = ———————<br />
[SO 2] 2 ּ [O 2]<br />
05.12.2008
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