Physikalische Chemie
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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 28.04.2018, 15:20   #1   Druckbare Version zeigen
Ladybug weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 11
Van-der-Waals-Gleichung

Hallo! Ich bräuchte mal ein wenig Hilfe für eine Aufgabe, bei deren Lösung ich mir unsicher bin.

Diese lautet: Die van-der-Waals-Konstanten von Sauerstoff betragen a= 1.360 dm6mol-1bar und b= 0.0318 dm3mol-1 und von Ammoniak a= 4.225 dm6mol-1bar und b= 0.0371 dm3mol-1
Welcher Druck ergibt sich mit dem Idealen Gasgesetz und mit der van-der-Waals-Gleichung, wenn sich 1.00 mol O2 oder 1.00 mol NH3 bei einer Temperatur von T= 150°C in einem Kolben mit dem Volumen V= 5L befindet? Diskutieren Sie kurz, ob in diesem Fall das Ideale Gasgesetz als Näherungsgleichung geeignet ist.

Meine Lösung der Aufgabe:
Die Temperatur und den Kohäsionsdruck sowie das Kovolumen in Basiseinheiten umrechnen. Dann einmal mithilfe der Van-der-Waals-Gleichung und mit dem Idealen Gasgesetz den Druck der beiden Gase errechnen.

pSauerstoff= 703.6551 Pa
pAmmoniak= 703.6445 Pa

Mit dem Idealen Gasgesetz ergibt sich für beide Gase der gleiche Druck (p= 703.6561 Pa), da das individuelle Gas in der Gleichung nicht berücksichtigt wird im Gegensatz zur Van-der-Waals-Gleichung. Daher eignet sich das Ideale Gasgesetz hier nicht als Näherungsgleichung, einmal weil sich für jedes Gas der Stoffmenge n= 1.00 mol der gleiche Druck ergibt und da die Bedingungen für die Annahme eines Idealen Gases nicht gegeben sind.

Würdet ihr dem so zustimmen? Für Hilfe wo sich Denkfehler und Rechenfehler eingeschlichen haben, wäre ich sehr dankbar
Ladybug ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.04.2018, 13:12   #2   Druckbare Version zeigen
safety  
Mitglied
Beiträge: 1.379
AW: Van-der-Waals-Gleichung

Irgendwo haben Sie da noch einen Rechen/ Einheitenfehler.
Ihre Daten: 1.00 mol O2 oder 1.00 mol NH3 bei einer Temperatur von T= 150°C in einem Kolben mit dem Volumen V= 5L
pideal=703654 Pa
Drücke und Realgasfaktoren:
pO2=702718 Pa; zO2=0.999
pNH3=692014 Pa; zNH3=0.983

Diskutieren Sie kurz, ob in diesem Fall das Ideale Gasgesetz als Näherungsgleichung geeignet ist.

Hängt von dem eigenen Anspruch an die Genauigkeit ab, für mich ist das noch recht ideales Verhalten. Bei Ihrer Temperatur wäre der Realgasfaktor von Ammoniak bei
7 bar: z=0.98 (wie im Beispiel)
40 bar: z=0.86
200 bar: z=0.22
400 bar: z=0.4
safety ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.04.2018, 16:15   #3   Druckbare Version zeigen
Ladybug weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 11
AW: Van-der-Waals-Gleichung

Vielen Dank für die schnelle Antwort!

Wie haben Sie denn den Kohäsionsdruck und das Kovolumen in Basiseinheiten umgerechnet? Ich denke mal, da werde ich den Fehler gemacht haben.
Ladybug ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.04.2018, 16:28   #4   Druckbare Version zeigen
safety  
Mitglied
Beiträge: 1.379
AW: Van-der-Waals-Gleichung

Solange Sie im Liter/ mol/ K/ bar-System rechnen, sollte es auch so aufgehen und sich sauber rauskürzen.
a= 1.360 L2 mol-1 bar
b= 0.0318 L mol-1
V = 5 L
T= 150°C= 423,15 K
n= 1 mol
R=8.314 J mol-1 K-1=0.08314 bar L mol-1 K-1

Geändert von safety (30.04.2018 um 16:50 Uhr)
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