ich habe eine ganz profane Frage: kann mir jemand eine Gleichgewichtskonstante für eine gängige Temperatur beim Haber Bosch Verfahren nennen? Kaum zu glauben, ich finde einfach nichts.
Die genaue Temperatur ist eigentlich egal, solange sie im üblichen Bereich des Verfahrens liegt. Wissen muss ich sie natürlich schon.
Wo schlägt man sowas idealerweise nach??
Vielen Dank erstmal, stelle auch bald wieder gescheite Fragen die Spass machen. Vielleicht nachher im Medizinforum.
Gruß
Oliver
buba
06.04.2003, 17:58
Die freie Standardbildungsenthalpie von NH3(g) beträgt ΔG = -16.5 kJ mol-1 (bei 298 K).
Ferner gilt ja ΔG = RT ln K.
Ach ja, Temperatur ist um 500 °C bei 200 atm Druck. (--> Ausbeute ca. 18%)
kleinerChemiker
06.04.2003, 18:05
@buba
Diese gleichung ist mir auch gleich eingefallen, aber sie gilt doch nur bei Normaldruck, oder?
wie kann man dann die gleichgewichtskonstante für verschiedene Drücke berechnen??
Gruß, Peter!
buba
06.04.2003, 18:15
Ich hab mal im Riedel nachgeguckt, da ist's sogar vorgerechnet.
Diese gleichung ist mir auch gleich eingefallen, aber sie gilt doch nur bei Normaldruck, oder?
wie kann man dann die gleichgewichtskonstante für verschiedene Drücke berechnen??
Ja, den dG ist nur für den Standardzustand definiert.
Hängt die Gleichgewichtskonstante den wirklich vom Druck ab?
Mit dem Satz oben ist die Lösung trivial ;)
Nur die Zusammensetzung im Gleichgewicht hängt vom Druck ab.
Gruß
Adam
Oliver S
08.04.2003, 03:51
Ach ja, Temperatur ist um 500 °C bei 200 atm Druck. (--> Ausbeute ca. 18%) [/B][/QUOTE]
Hi Buba,
18% ist der Volumenanteil des Ammoniaks im Gleichgewicht unter den genannten Bedingungen. Würde man dies tatsächlich mit der Ausbeute gleichsetzen? Ich glaube nicht, denn das Verhältnis abreagierten Stickstoffs zu entstandenen Ammoniaks beträgt ja 1:2. Was meinst Du?
Dir und den anderen vielen Dank für die Antworten.
Gruß
Oliver
GH
08.04.2003, 08:35
@ Adam
Die Gleichgewichtskonstante ist nur dann druckunabhängig, wenn keine Änderung der Molzahl während der Reaktion stattfindet. Es gilt nämlich bei konstanter Temperatur:
(<font class="serif">∂</font>ln K / <font class="serif">∂</font>p)[SUB]T = - <font class="serif">Δ</font>V/RT
<font class="serif">Δ</font>V ... Volumenänderung pro Formelumsatz der Reaktion unter Standardbedingungen
Dies ergibt sich aus der Druckabhängigkeit der freien Enthalpie <font class="serif">Δ</font>G.
D. h: (siehe Kortüm/Lachmann): Ist bei einer Gasreaktion <font class="serif">Δ</font>V negativ, nimmt also die Gasmolzahl ab, so nimmt K mit zunehmenden Druck zu, dh. das Gleichgewicht verschiebt sich im Sinne einer Volumsveringerung von links nach rechts (z. B. das Ammonikgleichgewicht: N2 + 3H2 = 2NH3). Bei positivem <font class="serif">Δ</font>V ist die Situation entsprechend umgekehrt.
Siehe: Kortüm/Lachmann, Einführung in die chemische Thermodynamik, 7. Auflage, 1981, S. 320
Viele Grüße GH
Adam
08.04.2003, 12:09
Die Gleichgewichtskonstante ist nur dann druckunabhängig, wenn keine Änderung der Molzahl während der Reaktion stattfindet. Es gilt nämlich bei konstanter Temperatur:
Ich denke das ist klar...
Die Fragestellung ging ja davon aus..nur den Druck zu ändern zB durch Einleiten eines Intertgases und nicht Druckerhöhung durch Komperssion z.B und damit Volumenverringerung ;)
Gruß
Adam
kleinerChemiker
08.04.2003, 13:06
Ich hab das aber auf das Haber-Bosch-Verfahren bezogen und da ist es ja so, dass dieser hohe Druck durch die Reaktand-Gase zustandekommt, oder? Da hat man ja garkein Inertgas!?
Und hier müsste sich doch dann die Gleichgewichtskonstante ändern, jenachdem, wie hoch der Druck im Reaktor von N2, H2 und NH3 ist, oder nicht?
Gruß, Peter!
GH
08.04.2003, 13:28
Genau so ist es!
Gruß GH
Adam
08.04.2003, 14:09
Ich hab das aber auf das Haber-Bosch-Verfahren bezogen und da ist es ja so, dass dieser hohe Druck durch die Reaktand-Gase zustandekommt, oder? Da hat man ja garkein Inertgas!?
Das mit dem Intergas war nur ein Beispiel.
Tatsache ist: Erhöht man den Druck ohne Volumenabnahme dann gilt
(<font class="serif">∂</font> K/<font class="serif">∂</font> p)T = 0! (Dies gilt auch wenn man den Drck erhöht indem man ein Intergas einleitet, da die Partialdrücke konst bleiben)
Erhöht man den Druck indem man die Konz. einer Komponente erhöht oder das Volumen verringert ändert sich K natürlich.
Und hier müsste sich doch dann die Gleichgewichtskonstante ändern, jenachdem, wie hoch der Druck im Reaktor von N2, H2 und NH3 ist, oder nicht?
Das lässt sich ganz einfach quantitiv abschätzen...aber da kann sich ja jeder mal alleine ein paar Gedanken zu machen ;)