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Gleichgewichtskonstante

Dieses Thema im Forum "Chemie" wurde erstellt von WodkaRedBull, 30 Nov. 2011.

  1. Hab folgende Aufgabe:

    Ein Stadtgas besitzt folgende Zusammensetzung in Volumenanteilen: 50 % H2,
    16 % CO, 1 % CO2 und 33 % N2. Von den vorhandenen Volumenanteilen an
    CO müssen 90 % entfernt werden. Wie viel mol H2O-Dampf sind pro mol CO
    zuzugeben, wenn für das Gleichgewicht : CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
    bei 800 °C Kc = 4,05 beträgt?


    Die Lösung sollte 10,5mol betragen. Wie rechne ich diese Aufgabe?
    Danke für jede Hilfe.
  2. AW: Gleichgewichtskonstante

    Gibt es hier keinen, der mir dabei weiter helfen kann?
  3. AW: Gleichgewichtskonstante

    Gegeben sind Volumenanteile. Nimmt man die Teile als ideale Gase, dann ist das gleich dem Molenbruch (Stoffmengenanteile).

    Wasserdampf pro Mol CO ist gesucht. Also die Ausgangsstoffmengen berechnen für 1 mol CO.
     n_{CO} = 1,000 \, mol

     n_{H2} = \frac{50}{16} \, mol = 3,125 \, mol

     n_{CO2} = \frac{1}{16} \, mol = 0,0625 \, mol

     n_{N2} = \frac{33}{16} \, mol = 2,0625 \, mol

     n_{H2O} = x Die gesuchte Stoffmenge.

    Die Gesamtstoffmenge ist
     N = n_{CO} + n_{CO2} + n_{N2} + n_{H2O} .

    Zwischen diesen Stoffen setzt eine Reaktion ein nach
     CO + H_2O \leftrightarrow CO_2 + H_2

    Die Stoffmengen nach dem Einstellen des Reaktionsgleichgewichts sind:
     n'_{CO} = n_{CO} - y

     n'_{H2} = n_{H2} + y

     n'_{CO2} = n_{CO2} + y

     n'_{N2} = n_{N2}

     n'_{H2O} = x - y

    Die Gesamtstoffmenge bleibt bei der Reaktion konstant.
     N' = N

    Es sollen 90% des CO entfernt werden. Als Gleichung geschrieben:
     n'_{CO} = n_{CO} - 0,90 \, n_{CO}
    Vergleich mit oben liefert
     y = 0,90 \, n_{CO}

     y = 0,90 \, mol

    Das Gleichgewicht stellt sich ein nach dem Massenwirkungsgesetz mit der gegebenen Gleichgewichtskonstante Kc = 4,05.
     K_c = \frac{ (n'_{CO2}/N') \, (n'_{H2}/N') }{ (n'_{CO}/N') \, (n'_{H2O}/N')}

     K_c = \frac{ n'_{CO2} \, n'_{H2} }{ n'_{CO} \, n'_{H2O} }

     K_c = \frac{ (n_{CO2}+y) \, (n_{H2}+y) }{ (n_{CO}-y) \, (n_{H2O}-y) }

     K_c = \frac{ (n_{CO2}+y) \, (n_{H2}+y) }{ (n_{CO}-y) \, (x-y) }
    In dieser Gleichung ist nur x unbekannt. Die Gleichung nach x auflösen.
     x-y = \frac{ (n_{CO2}+y) \, (n_{H2}+y) }{ (n_{CO}-y) \, K_c }

     x = y + \frac{ (n_{CO2}+y) \, (n_{H2}+y) }{ (n_{CO}-y) \, K_c }
    Die Zahlenwerte einsetzen.
     x = 10,465586 \, mol

    Pro 1 mol CO müssen 10,5 mol H2O zugefügt werden.

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