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Alt 23.10.2007, 15:06   #1   Druckbare Version zeigen
ooonja weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 36
Frage Berechnung Gleichgewichtkonstante

Hallöchen, wir haben da so ein paar nette Aufgaben zu erledigen, jedoch weiß ich nicht wie ich folgende Aufgabe lösen soll:

Bei der NH3-Synthese kann die Konzentration des Ammoniaks maximal 36% (V/V) betragen (Bedingung: 20MPa, 400°C). Berechnen sie die Gleichgewichtskonstante für den stöchiometrischen Einsatz von Wasserstoff und Stickstoff für die Reaktion.

N2+3H2 --> 2NH3

Also wie man generell die Gleichgewichtskonstante berechnet, ist mir klar.
Ich hab mir dann überlegt, dass die 36% 0,36l NH3 in 1l Luft entsprechen. Über Verhältnisgleichungen habe ich dann ausgerechnet, dass
VH2= 0,54l
VN2= 0,18l

Und so könnte ich ja die Gleichgewichtskonstante berechnen. Jedoch habe ich die Bedingung 20MPa und 400°C nicht beachtet. Muss ich die eigentlich beachten? Und wenn ja- geht das dann mit der Formel: Kp= Kc*(R*T)delta v. Wie bekomme ich dann die Konzentrationen für Kc heraus? Wäre das so möglich: c(NH3)= 2mol/0,36l?

Ich wäre sehr dankbar für einen Hinweis!

Geändert von ooonja (23.10.2007 um 15:15 Uhr)
ooonja ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.10.2007, 15:58   #2   Druckbare Version zeigen
ooonja weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 36
AW: Berechnung Gleichgewichtkonstante

Also wäre n(H2)=0,48 mol weil V(H2)= 0,48l sind?!

danke
ooonja ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.10.2007, 16:48   #3   Druckbare Version zeigen
ooonja weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 36
AW: Berechnung Gleichgewichtkonstante

Der Begriff Luft war sicher nicht korrekt- Gasgemisch wäre da sicher treffender gewesen. Und zu dem 1l- es wurde leider keine Angabe zu einem Volumen in der Aufgabe gemacht, deshalb nahm ich für die Berechnung einen Wert von 1l an. 36%(V/V1)bedeutet doch, dass von einem Gesamtvolumen V1 36% NH3sind. Ist das in dieser Form nicht möglich?
ooonja ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.10.2007, 17:43   #4   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Berechnung Gleichgewichtkonstante

Es handelt sich um eine Gasreaktion. Bei Gasreaktionen kann man statt der sonst üblichen Konzentrationen die Partialdrucke einsetzen. Die Gleichgewichtskonstante bekommt dann das Symbol Kp.
Die Bedingungen (20 MPa und 400°C) ändern nichts an der Prozentualen Zusammensetzung des Gasgemisches, sondern sind die Bedingungen, bei denen gerade diese Gleichgewichtskonstante gilt.
Das Gasgemisch im Gleichgewicht hat also wie Du schon ausgerechnet hattest:
36% NH3 , 48% H2 , 16% N2
diese Prozentzahlen sind gleichzeitig die Partialdrucke an dem Gesamtdruck von 20 MPa
p(NH3) = 7,2 MPa , p(H2) = 9,6 MPa , p(N2) = 3,2 MPa
Reaktionsgleichung: 3 H2 + N2 <-> 2 NH3
MWG:
{{p^2(NH_3)\over p(N_2)\cdot p^3(H_2)}=K_p\,\,\,\,\,\,K_p=1,83\cdot 10^{-14}\,\,Pa^{-2}}
Die Partialdrucke kannst Du wegen der allgemeinen Gasgleichung einsetzen, denn wegen
{p={n\over V}\cdot R\cdot T\,\,\,} ist p proportional zu c = n/V
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.10.2007, 19:31   #5   Druckbare Version zeigen
ooonja weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 36
Frage AW: Berechnung Gleichgewichtkonstante

Ah, ich verstehe- klingt auch viel besser so... Danke dafür!

Ich bin mir bei einer anderen Sache noch nicht ganz sicher:
Was ein Ampholyt ist, ist ja bekannt.

- reine H2SO4 sollte eines sein (H2SO4 + H2SO4 <--> HSO4- + H3SO4+ )
HSO4- + H2O --> SO42-+ H3O+ (HSO4-als Säure)
H3SO4++ OH- --> H2SO4 + H2O
Kann man das analog für Essigsäure sehen- als für reine- dass dann Ch3COO- und CH3COOH2+entstehen?

NH3 + S2---> NH2-+ HS-(als reaktion, in der NH3 als Säure reagiert)

bei KHSO4 bin ich mir nicht so sicher- kann ich da einfachvon der Dissoziation ausgehen- dann entstehen ja HSO4--Ionen. Das reagiert mit H2S als Säure- richtig?
ooonja ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 24.10.2007, 12:09   #6   Druckbare Version zeigen
Auwi Männlich
Mitglied
Beiträge: 9.766
AW: Berechnung Gleichgewichtkonstante

Du mußt zwischen Autoprotolyse z.B.
H2O + H2O <-> H3O+ + OH-
und dem was man allgemein als "amphoter" bezeichnet unterscheiden.
Amphoter ist eine Substanz, die sich gegenüber einer Base als Säure verhalten kann, andererseits aber auch gegenüber einer Säure als Base.
Bei der Ampholyse kommt noch hinzu, daß der Ampholyt oft unlöslich ist und erst durch eine Säure oder Base in Ionenform löslich wird.
Beispiel:
Al(OH)3 (unlöslich) + 3 HCl -> AlCl3 (löslich) + 3 H2O
Al(OH)3 (unlöslich) + NaOH -> Na[Al(OH)4] (löslich)
Auwi ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 24.10.2007, 16:37   #7   Druckbare Version zeigen
ooonja weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 36
Frage AW: Berechnung Gleichgewichtkonstante

Okay. Im Prinzip hängt es doch nur von dem Reaktionspartner ab, wie ein Stoff reagiert. Also der Stoff mit dem niedrigeren pKs- Wert ist doch immer die Säure- richtig.

Ist folgende Reaktion so möglich (also man sollte herausfinden, ob KHSO4 ein Ampholyt ist und wenn ja entsprechende Reaktion aufschreiben):

KHSO4 + HCLO4 --> H2SO4 + KCLO4

Also stimmt das, dass sich da K+ dann an CLO4- anlagert? Oder muss ich KHSO4 dissoziiert aufschreiben?

dankeschön
ooonja ist offline   Mit Zitat antworten
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