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Alt 04.04.2008, 20:24   #1   Druckbare Version zeigen
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Frage zum chemisches Gleichgewicht

Bedauerlicherweise haben auch die anderen Threads zu diesem Thema mir nicht viel weitergeholfen. Ich bin Schüler der 11. Jahrgangsstufe und sind zur Zeit mit chemischem Gleichgewicht beschäftigt und die Teilaufgabe d) der folgenden Transfair-Aufgabe hat mich ratlos gemacht:

Man betrachte die Reaktion: A + B <-> C + D
Man mache dabei folgende Annahmen:
1. In ein Gefäß mit dem Volumen 1 L werden zum Zeitpunkt Null 6 mol von Molekül A und 6 mol von Molekül B eingesetzt.
2. Da die Edukte A und B sehr energiereich sind, ist jeder Zusammenstoß zwischen Ihnen erfolgreich und führt zu einer Umsetzung gemäß der Reaktionsgleichung.
3. Da die Produkte C und D relativ energiearm sind, ist nur jede vierte Zusammenstoß zwischen Ihnen erfolgreich und führt einer Umsetzung gemäß der Reaktionsgleichung.
4. Die Reaktionsbedingungen sind so gewählt, dass in einer Sekunde 5 % der theoretisch möglichen Zusammenstöße (A mit B bzw. C mit D) stattfinden.

Aufgaben:
a) Welche Reaktionsbedingungen sind bei 4. Gemeint? Stellen Sie das MWG zur Reaktion auf!
b) Wie groß ist die Zahl der theoretisch möglichen Zusammenstöße zwischen den Edukten bzw. den Produkten zum Zeitpunkt Null?
c) Berechnen Sie den Massenwirkungsquotienten Q nach einer Sekunde und nach 2 Sekunden (Runden Sie jeweils die Zahl der theoretischen und tatsächlich ablaufenden Zusammenstöße)
d) Bei welchen Konzentrationen von A, B, C und D wird ein Gleichgewichtszustand erreicht sein? Welchen Wert hat K für die vorliegende Reaktion?


Mein Lösungsansatz:
Im Text heißt es: „Da die Edukte A und B sehr energiereich sind, ist jeder Zusammenstoß erfolgreich“ (Satz 2) und wir haben als Konzentration 6 Mol/L (Satz 1).
Weiterhin heißt es: „Da die Produkte C und D relativ energiearm sind, ist nur jede vierte Zusammenstoß erfolgreich“ (Satz 3).
Das heißt also, die Produkte müssen 4-fach mehr vorhanden sein als die Produkte, um die Reaktionsgeschwindigkeiten auszugleichen, und um dementsprechend ein Gleichgewicht herzustellen.
Wir haben die Werte für die Edukte gegeben, nämlich c(A)=6 Mol/L, c(B)=6 Mol/L.
Deshalb benötigen wir das 4-fache an Produkten: c(C)=24 Mol/L, c(D)=24 Mol/L.
(c(C)×c(D))/(c(A)×c(B)) = K
(24 Mol/L × 24 Mol/L )/(6 Mol/L × 6 Mol/L) = K
16 = K
Stimmt das?
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