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Alt 17.10.2006, 11:27   #1   Druckbare Version zeigen
Arsin  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 578
Berechnung des maximalen Volumens

Hallo, habe eben die folgende Aufgabe berechnet und finde einfach meinen Fehler nicht??!
Könntet ihr mir vllt. helfen?

Zur Durchführung einer Reaktion wird eine Glasampulle von 105 ml Inhalt mit Salpetersäure (100%,
d = 1.5 gcm-3) auf 330°C erhitzt. Es wird angenommen, daß die Säure bei dieser Temperatur vollständig
in N2, H2O und O2 dissoziiert. Wieviel ml der Säure dürfen verwendet werden, wenn der
Druck nicht mehr als 30 bar betragen darf?


--------------------------

ALso, zunächst hab ich die molare Masse "berechnet":

m=p*V p=Dichte (d)

n=m/M --> n(HNO3)= (1500g*V*L-1*)/(63g*mol-1)

--> c(HNO3) = [(1500g*L-1*V)/(63g*mol-1)]/0,105 L
= 226,757*mol*V/L2

Gemäß RG dissoziert:
4 HNO3 --> 2 H2O + 5 O2 + 2 N2

vollständig.

-->

c(HNO3)= 226,757 mol*V/L2

--> nach vollständiger Dissoziation:

c(HNO3) = 2 c(H2O) = 2 c(N2)
c(H2O)=c(N2)= 113,379 mol*V/L2

c(HNO3) = 0,8 c(O2)
c(O2)= 283,447 mol*V/L2


Umrechnung von Konzentration in druck Gemäß gleichung:

p=c*R*T


somit: p(N2)= p(H2O)= 113,379 mol*V/L2 * 603 K * 8,314kPa*L/mol*K = 568406 kPa*V/L = 5684,06 bar * V/L

p(O2)=283,447 mol*V/L2 * 603 K * 8,314kPa*L/mol*K = 1421015 kPa * V/L = 14210,2 bar * V/L

-----------------------------

pges = Summe aller Partialdrücke

pges max. 30 bar -->


30 bar = 2*5684,06 bar*V/L + 14210,2 bar*V/L = 25578 V/L * bar

-------------------------

Da dies eine "normale Gleichung ist, sollte ich die Lösung erhalten wenn man nach V auflöst:

V = 852 L


Das ist aber absolut unmöglich!


Kann mir vllt. jemand helfen und sagen wo ich mich verrechnet habe? FInde den Fehler nämlich absolut nicht!
Danke schonmal
Gruss
Arsin
Arsin ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.10.2006, 12:07   #2   Druckbare Version zeigen
Godwael Männlich
Moderator
Beiträge: 12.173
Blog-Einträge: 12
AW: Berechnung des maximalen Volumens

Ich würd folgendermaßen vorgehen: Du rechnest ja auf der Basis des idealen Gasgesetzes, d.h. molare Volumina etc kannst du vernachlässigen. Also würd ich einfach ausrechnen, welche Stoffmenge ideales Gas bei 30 Bar in die Ampulle passt und dann mit der Reaktionsgleichung die Menge passend basteln.
__________________
Gruß,
Fischer


Fischblog - powered by Spektrum der Wissenschaft
Godwael ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.10.2006, 13:45   #3   Druckbare Version zeigen
Arsin  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 578
AW: Berechnung des maximalen Volumens

cool Danke
Kannste dir vllt. nochmal mein Ergebnis anschauen, ob das sein kann?

Also hab das ganze jetzt gemäß der Beziehung p*V = n*R*T gemacht:

Somit ist "maximale Gesamtstoffmenge" bei p= 30 bar laut Rechnung:

3000kPa * 0,105 L = n* (8,31kPa*L/mol*K) * 603 K

--> 0,06283 mol = nges, max

Durch die RG: 2 HNO3 --> H2O + 2,5 O2+N2

--> n(HNO3) = 2n(H2O) = 2n(N2) = 0,8 n(O2)

n(HNO3) = (1500g * L-1 * V)/63 * g*mol-1 = 23,81 V * mol/L

n(O2) = 29,76 V*mol/L


----------------------------------


Vorhin habe ich berechnet, dass bei 30 bar Druck die SToffmenge des Gasgemisches max. bei 0,06283 mol liegen darf.
Der Prozentuale Anteil der einzelnen Gase in dieser Maximale SToffmenge ergibt sich durch die Reaktionsgleichung.
--> 56 % der berechneten SToffmenge = n(O2)

--> n(O2) = 0,035203 mol

Gleichsetzen mit n(O2) = 29,76 V*mol/L :

--> 29,76 V*mol/L = 0,035203 mol

und aufgelöst nach V = 0,00118 L = 1,18 ml


Stimmt das so nun?

Also hab mal kontroliert, also müsste nun stimmen. aber was sagen die experten?

Geändert von Arsin (17.10.2006 um 13:54 Uhr)
Arsin ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.10.2006, 20:28   #4   Druckbare Version zeigen
Arsin  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 578
AW: Berechnung des maximalen Volumens

Habt Dank meine Götter in weiss
Arsin ist offline   Mit Zitat antworten
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