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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Konflikt zwischen dG und Kp ! Fehler?!


Arsin
14.10.2006, 18:12
Hallo, also mir ist was merkwürdiges aufgefallen und gibt mir zu denken. Möglichwerweise verstehe ich auch nur etwas falsch, aber:

Die Funktion dG = dH - T*dS gilt ja für den fall dass Druck und Temperatur konstant sind.

Zwischen dG und Kp herrscht ja auch ein mathematischer Zusammenhang, d.h. Kp müsste ja dann auch nur dann gelten, wenn der Druck konstant ist.

Jetzt habe ich aber eine Aufgabe hier:

Beim Erhitzen von Stoff X (ist jetzt unnötig was für einer) auf X °C in einem evakuirten Gefäß stellt sich das nachfolgende Gleichgewicht ein:
aA + bB <--> cC (sind alles Gase) mit einem Gesamtdruck von 108,4 kPa ein.

Jetzt habe ich aber folgende Frage: da hier der Druck eindeutig nicht konstant (sondern er steigt) wegen eines konstanten Volumens (also Behältnis indem sich die Reaktion abspielt hat konstantes Volumen) dürfte ich doch mit dG, und folglich auch mit Kp gar nicht mehr arbeiten?
Irgendwie kann das ja aber nicht sein. Wo liegt also mein denkfehler?
Wäre nett wenn ihr mir das sagen würdet :)Danke schonmal :)

Arsin
14.10.2006, 22:25
Ist es vielleicht zu kompliziert geschrieben?
Falls ja versuch ich mich nochmal einfacher auszudrücken :)

Arsin
15.10.2006, 16:24
Ist in dem Fall der Druck sogar konstant? Also dann am Reaktionsende konstant bei 108,4 kPa? Dann würde das mit dem konstanten Druck auch für dG klargehen und somit wäre alles in Butter??!Was bedeutet eig. konstanter Druck konkret? Vor der Reaktion der Gleiche Druck im Reaktionsgefäß wie nach der Reaktion? Oder im GGW fortan der stetige Druck von 108,4 kPA?

Kann mir vielleicht bitte bitte jemand sagen, wo mein Logikfehler oder interpretationsfehler liegt?
Wäre echt nett :sad:
Verzweifel hier echt solangsam...

Arsin
15.10.2006, 17:53
Danke schonmal :)

Orginaltext der Aufgabe ist:

Ein Beim Erhitzen von Quecksilber(II) Oxid auf 450 °C in einem evakuirten Gefäß stellt sich das GGW
2 HgO <--> 2 Hg + O2 mit einem Gesamtdruck von 108,4 kPa ein. Wie groß ist Kp be 450 °C ?

Hier ist p ja nicht konstant weil sich das Volumen nicht verändern kann. Daher darf dG und damit Kp ja nicht gelten??! In meinem Lehrbuch stand drinne, das dG ausdrücklich nur dann gillt, wenn der Druck konstant ist.
Hier ist er das ja nicht??! Somit darf ich mit Kp ja auch nicht arbeiten?!
BIn ich jetzt bekloppt oder steh ich nur auf dem Schlauch?
Wäre echt nett, wenn sie mir helfen könnten :sad:

Arsin
15.10.2006, 18:36
edit:
also so wie aus der aufgabe ersichtlich war, bin ich jetzt einfach mal davon uasgegangen, dass das Volumen konstant und der Druck variabel sei.
Dehalb meine Stutzigkeit darüber, ob man mir K und dG eig. arbeiten darf?
Eig. muss man doch eher die freie Reaktionsenergie betrachen?

Arsin
15.10.2006, 19:52
Ich hab hier noch ein besseres Beispiel:

Nehmen wir an, das bei einem industriellen Prozess N2
mit einem Druck von 1,0 bar und H2 mit einem Druck von 3 bar in einem Reaktor mit konstantem Volumen miteinander vermischt werden. In dieser Gasmischung stellt sich nun zusammen mit dem Reaktionsprodukt Ammoniak ein GGW ein.
Wie groß sind die Gleichgewichtspartialdrücke der einzelnen Gase.
Kp = 977

RG: N2 + 3 H2 <--> 2 NH3

Da hier jetzt V = konst. ist, muss p variabel sein.
Die Gleichung für die Freie Enthalpie gillt aber nur bei p = konst !
Da Kp und dG miteinander in Beziehung stehen darf doch für diese Reaktion Kp und dG nicht benutzt werden??!

Arsin
16.10.2006, 10:09
In diesem Fall können Sie das (von Ihnen völlig richtig erkannte prinzipielle ) Problem ignorieren, da das molare Volumen der festen Phase HgO vernachlässigbar ist im Vergleich zu den molaren Volumina der Eduktgase.

Sie können also mit DrG0 rechnen, um die Konstante K auszurechnen. Wenn Sie mit Kp rechnen: Welches Kp benutzen Sie ? Welche Einheit hat das von Ihnen benutzte Kp?




Also kp hat ja in diesem Fall dann ja die Einheit kPa3.
Dass eig. Problem hat man dann ja aber bei dem anderen Beispiel, oder?
Danke schonmal :)

Arsin
16.10.2006, 11:49
Meine Frage nach der Einheit hatte den Grund, dass Der Lehrbuchautor ATKINS ein anderes "Kp" benutzt. Nämlich eines, das die Einheit "1" hat, was man umgangssprachlich "keine Einheit" nennen würde.

Keine Einheit hat ( natürlich !) auch die aus DrG0 = - RT lnK erhaltene Konstante K. Verwendet man diese Konstante im MWG, so muss man Aktivitäten einsetzen. Will man aber mit Konzentrationen oder Partialdrucken rechnen, so muss man K in Kc bzw. Kp umrechnen.

Im Übrigen : K ist vom Druck abhängig, so dass bei einem vom Standarddruck abweichenden Druck ebenfalls umgerechnet werden müsste. Besteht Interesse an diesen Umrechnungen.



Wie sieht das ganze eig. dann bei dem 2. Beispiel aus?
Soll ich am besten mal an die Uni gehen und dort mal nachfragen?
Würde mich nämlich echt brennend interessieren, wieso man da jetzt einfach mal Kp gebrauchen darf, obwohl dG gar nicht gelten dürfte (wegen V = konst. und p= variabel)
Also das interessiert mich immer noch brennenst :)
Danke dir :)