Schwerpunktforum: pH-Wert und Gleichgewichtsberechnungen
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Alt 09.09.2017, 19:53   #1   Druckbare Version zeigen
Quexx Männlich
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Beiträge: 15
Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Hallo,


in einer Software werden Gleichgewichtskonstanten nur bezogen auf mol des Stoffs / mol Lösungsmittel (Wasser) für [B], [C] und [A] gefressen. Ich habe aber meine GG-Konstante nur für mol/l, also mol Stoff pro Liter Lösungsmittel, gegeben, nämlich k_c = 0,04545.


Wenn ich diese aber in die Software eingebe, die nur mol/mol kann, kommt das richtige Verhältnis von [B][C] / [A] nur bei 1 mol Lösungsmittel heraus, nicht bei 55,5 mol = 1 L Wasser, wie es eigentlich sein sollte. Wie bekomme ich die Gleichgewichtskonstante bezogen auf mol/mol heraus, sodass das Verhältnis von [B][C] / [A] auch da stimmt?


Erläuterung:
A ist selbstverständlich das Edukt, B und C die Produkte. Wenn ich für [A] z.B. 1 mol / l einsetze, müsste für das Gleichgewicht eigentlich gerechnet werden:


x²/(1-x) = 0,04545; dabei ist x = [B] = [C]


Das wird nach x aufgelöst, um die Konzentrationen von B und C zubekommen. Es ergibt sich die quadratische Gleichung:


x² + 0,04545x - 0,04545


Eingesetzt in die Mitternachtsformel ergibt sich für x daraus ca. 0,19 mol/l = [B] = [C] und damit automatisch [A] = 1 mol/l - 0,19 mol/l = 0,81 mol/l.


So weit ist alles klar und logisch. Wenn ich nun aber die die GG-Konstante k = 0,04545 in der Software eingebe, für [A] = 1 mol / l einsetze und 55,5 mol Wasser = 1 L Wasser einstelle, kommt für [B] und [C] nicht 0,19 mol/l und für [A] nicht 0,81 mol/l raus, SONDERN, weil das Programm die GG-Konstante bezogen auf mol/mol sieht, kommen die "richtigen" Ergebnisse nur heraus, wenn man 1 mol Wasser einstellt. Bei 55,5 mol Wasser kommt für [A] ca. 0,718 und für [B] und [C] entsprechend ca. 0,282 heraus.


Wie kann man die GG-Konstante so umrechnen, dass bei 55,5 mol Wasser und einer Ausgangskonzentration von [A] = 1 mol bzw. mol/l für [A] = 0,81 mol oder mol/l und für [B] und [C] = 0,19 mol/l herauskommt?


Ich stehe sehr auf dem Schlauch und hoffe, dass mir jemand weiterhelfen kann.
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Alt 09.09.2017, 20:54   #2   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Ich denke indem man alle Werte plus der Gleichgewichtskonstante durch 55,5 dividiert und in die Software eingibt. Die Ergebnisse sind natürlich dann auch um den Faktor 1/55,5 kleiner.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
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Alt 09.09.2017, 21:19   #3   Druckbare Version zeigen
Quexx Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Hallo,

wenn ich 0,04545 durch 55,5 Teile, liefert das Programm bei 55,5 mol = 1 L Wasser und 1 mol A aber ganz andere Werte, nämlich ca. 0,96 mol A und 0,04 mol B und C. Ich brauche für A wieder die 0,81 mol und für B und C 0,19, als sei die Eingabe für k bezogen auf mol/l und nicht mol/mol. Das ist kompliziert zu erklären und zu verstehen sowieso, sonst wüsste ich wahrscheinlich schon die Lösung.

Danke trotzdem, in die Richtung habe ich auch zuerst gedacht.
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Alt 09.09.2017, 21:32   #4   Druckbare Version zeigen
Quexx Männlich
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Beiträge: 15
AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Durch Probieren habe ich mich der GG-Konstante 0,02 angenähert und für diese Konstante kommt bei 55,5 mol Wasser und 1 mol A wieder ziemlich genau 0,81 für A und 0,19 für B und C raus. Ich müsste aber wissen, wie man das errechnen / umrechnen kann. Muss das erklären können.
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Alt 09.09.2017, 21:42   #5   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Also bei k = [B]*[C] / [A] = 0,04545 erhält man bei Division aller Terme durch 55,5555

(x/55,5)2 + 0,04545/55,5 *x - 0,04545/55,5 = 0
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Vena lausa moris pax drux bis totis

Geändert von Nobby (09.09.2017 um 21:58 Uhr)
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Alt 09.09.2017, 22:17   #6   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Fehlerteufel

(x/55,5)2 + 0,04545/55,52 *x - 0,04545/55,52 = 0
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
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Alt 09.09.2017, 22:17   #7   Druckbare Version zeigen
Quexx Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Ja, mathematisch völlig richtig, dann komme ich wieder auf die ca. 0,19 für x und 0,81 für A und damit wieder auf k = 0,04545, aber ich habe nicht die Gleichgewichtskonstante (ca. 0,02), die ich brauche, damit ich für A, B und C Werte einsetzen kann, als wären sie in mol/l, obwohl das Programm sie als mol/mol interpretiert.

Ich will/muss Chemcad quasi austricksen.
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Alt 09.09.2017, 22:24   #8   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Ich verstehe das Problem jetzt nicht. k war doch 0,04545, wo kommen die 0,02 jetzt her.

Was soll berechnet werden?
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Vena lausa moris pax drux bis totis
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Alt 09.09.2017, 22:37   #9   Druckbare Version zeigen
Quexx Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Die 0,02 habe ich durch Probieren als etwaige richtige Lösung herausbekommen. Ich habe Chemcad für k 0,02 gefüttert, dann kommt für A0 = 1 mol in 55,5 mol Wasser 0,19 mol für B und C und 0,81 mol für A raus, also das richtige Ergebnis.

k ist gesucht. Und zwar das k, das bezogen auf mol/mol dasselbe Ergebnis liefert, wie das k = 0,04545 das sich auf die Konzentration in mol/l bezieht.
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Alt 09.09.2017, 22:50   #10   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Da kann was nicht stimmen. Die Einheit für k ist auch mol/l ergo kann das k bezogen auf mol nur der 1/55,5 Teil also 8,189 * 10-4 sein.

Desweiteren kann man nur eines ausrechnen. k, wenn alle Substanzen im Gleichgewicht bekannt sind oder eine Substanz, wenn k bekannt ist.

Das ist das Lösen einer quadratischen Gleichung korrigiert mit 1/55,5 oder auch nicht.
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Vena lausa moris pax drux bis totis

Geändert von Nobby (09.09.2017 um 23:06 Uhr)
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.09.2017, 23:25   #11   Druckbare Version zeigen
Quexx Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Wenn ich dann 8,189*10^-4 = x^2/(1 mol/mol-x) zur quadratischen Gleichung x^2 + 8,189*10^-4x - 8,189*10^-4 = 0 umforme kommt für x aber nicht 0,19 raus, was zwar mathematisch richtig ist, denn man müsste ja eigentlich alles durch 55,5 teilen, ich brauche aber 0,19, auch ohne dass ich durch 55,5 teile. Ich kann die 1 und die x leider nicht durch 55,5 teilen, wie es eigentlich mathematisch sein müsste, denn ich muss die Werte eingeben können, als wäre k bezogen auf mol/l, OBWOHL auf mol/mol bezogen ist. Also muss das k so modifiziert werden, dass wenn ich 1 mol A (bei 55,5 mol Wasser) in Chemcad eingebe, für B und C 0,19 mol/mol rauskommt.

Geändert von Quexx (09.09.2017 um 23:52 Uhr)
Quexx ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.09.2017, 23:43   #12   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
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AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Nein das ist ja auch falsch.

Es müssen alle Werte nicht nur die Gleichgewichtskonstante durch 55,5 dividiert werden und dann dem Programm eingegeben werden.

In Threat 6 steht die Formel nur noch nicht ausgerechnet.

Warum kann man die Werte nicht eingeben oder vorher eine Zeile schreiben wo man die einzugebenden Werte dividieren läßt.
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Vena lausa moris pax drux bis totis

Geändert von Nobby (09.09.2017 um 23:49 Uhr)
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2017, 00:17   #13   Druckbare Version zeigen
Quexx Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Ja, ich weiß, dass man alles durch 55,5 dividieren müsste, steht eigentlich auch da, hab mir aber schon gedacht, dass man das nicht versteht, weil ich des Erklärens unfähig bin. Deshalb hab ich versucht, den Text nochmal zu ändern.

Geändert von Quexx (10.09.2017 um 00:22 Uhr)
Quexx ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2017, 00:26   #14   Druckbare Version zeigen
Quexx Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

Ich glaube, wenn ich das Problem erklären könnte, hätte ich die Lösung schon gefunden. Tut mir sehr Leid, dass ich damit aufhalte, bin aber sehr dankbar, dass wenigstens jemand versucht mir zu helfen - und alles was Sie sagen ist ja auch zutreffend, und dennoch verstehen Sie scheinbar nicht ganz, was ich sagen will bzw. ich drücke mich zu unpräzise aus. Es ist zum Verzweifeln^^ Wahrscheinlich für beide...

Geändert von Quexx (10.09.2017 um 00:50 Uhr)
Quexx ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.09.2017, 14:08   #15   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
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Beiträge: 6.814
AW: Gleichgewichtsreaktion der Form k = [B]*[C] / [A] = 0,04545. [ ] in mol/mol. Wie kann ich die GG-Konstante für mol/l kriegen?

hinweis:
die MWG formulierung einer umsetzung wie formal beschrieben darf kein c(wasser) beinhalten ( sondern das ist ins K als quasi-konstant mit einbezogen) , denn sonst kannst du nie umd nimmer ein K mit der einheit "mol/L" bekommen

daher: entweder K korrigieren ( also einheitenfrei machen indem du den wert durch 55,5 M dividierst) und dann unter beruecksichtigung von c(wasser) = 55,5 M mit dem korrigierten K vollem MWG rechnen...
... oder aber wasser wirklich komplett ausblenden, mit reduziertem MWG und mit dem gegebenen K rechnen*)

jedoch: beides gleichzeitig, "irgendwie gemischt", geht schief

{\to} moeglicherweise loest das ja dein problem


gruss

Ingo


*)
wobei das scheinbar den effekt hat, dass du in einer 1 "einheitskonzentration starken" loesung bzgl. des loesungsmittels arbeitest: aber das ist lediglich der nebeneffekt der tatsache, das du zuvor auf "1 einheitskonzentration loesungsmittel = 55,5 M " normiert hattest

... weshalb das ganze bei dir dann ja auch nur fuer 1 M (von wasser) zu funzen scheint: jedoch hast du dann "einheitskonzentration" mit "tatsaechlicher konzentration" verwechselt
{\to} daher wohl dein verstaendnisproblem

Geändert von magician4 (10.09.2017 um 14:21 Uhr)
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
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