Massenwirkungsgesetz aufstellen

DerLaborant · Anmeldungsdatum: 28.10.2011 Beiträge: 10

Hallo! Habe eine Frage zu folgender Aufgabe:
Sie geben ein Gasgemisch aus gleichen Volumenanteilen Ioddampf und Wasserstoff in ein stählerndes Druckgefäß mit einem Innenvolumen von 4 Litern. Anschließend erhitzen Sie auf 490 °C, wobei sich ein Gleichgewicht gemäß

Sie messen im Gleichgewicht folgende Gaskonzentrationen:

Stellen Sie das MWG für diese Reaktion auf und berechnen Sie

.

Ich brauche ja zunächst die Konzentration von

. Mit Hilfe der Reaktionsgleichung kann ich ja nun meine Werte in die Reaktionsgleichung einsetzen:

Aber die Anzahl der H-Moleküle muss ja auf beiden Seiten gleich sein. Und das ist hier unabhängig von x nicht der Fall.

Habe ich einen Denkfehler oder ist mein Einsetzen in die Reaktionsgleichung einfach Quatsch?

lg DerLaborant

magician4 · Moderator Anmeldungsdatum: 05.10.2009 Beiträge: 5837 Wohnort: Hamburg

die aufgabe ist von dem fiesen typ, bei dem man das ganze wirklich verstanden + durchdrungen haben muss, weil man sonst in einem wust ueberfluessiger informationen, daten, angaben...
..garantert sich irgendwo ins abseits rechnet

du musst also aus einem ueber-informationsangebot die fuer dich relevanten daten erkennen, resp. dir fehlende orgenisieren, ohne dich durch jede menge interessant wirkenden ballasts wie "temperatur", "V=4l" ... usw. ablenken zu lassen.

du brauchst genaugenommen lediglich :

- ein korrekt aufgestelltes, konzentrationsbezogen formuliertes MWG
- die beiden gegebenen gleichgewichtskonzentrationen
- und die erkenntnis, dass wegen

DerLaborant · Anmeldungsdatum: 28.10.2011 Beiträge: 10

Ahhh, danke..ich verstehe.
Hab aber nochmal ne Frage zur Reaktionsgleichung.
Wenn ich so wie hier eine Konzentration von 0,07116 mol/l H2-Atomen und eine Konzentration von 0,4821 mol/l HI-Molekülen habe und ein Gefäß von 1 l Volumen, dann habe ich doch die Stoffmengen: 0,07116 mol H2 und 0,4821 mol HI. Wenn ich diese Werte wie oben in die Reaktionsgleichung einsetze, dann stimmt das Verhältnis der Moleküle auf beiden Seiten nicht. Wo liegt hier der Denkfehler?

lg

magician4 · Moderator Anmeldungsdatum: 05.10.2009 Beiträge: 5837 Wohnort: Hamburg

wo liegt genau das problem?

die stoffbilanz bis zum gleichgewicht lautet doch:
0.31221 mol I₂ + 0.31221 mol I₂ --> 0,4821 mol HI + 0,07116 mol H₂ + 0,07116 mol H₂
[wegen n₀(I₂) = n₀(H₂) = n_GG(I₂) + 0.5 n_GG (HI) = n_GG(H₂) + 0.5 n_GG (HI) :es verschwindet nichts sondern wird nur umgewandelt ]

...aus der du die tatsaechlich netto umgesetzten stoffmengen formulieren kannst zu:

0.24105 mol I₂ + 0.24105 mol I₂ --> 0,4821 mol HI

was wiederum der allgemeinen stoechiometrischen aussage
1 mol I₂ + 1 mol H₂ --> 2 mol HI

genuege tut

alles ist schoen

gruss

ingo

DerLaborant · Anmeldungsdatum: 28.10.2011 Beiträge: 10

Ahh gut, ich verstehe.
danke smile

DerLaborant · Anmeldungsdatum: 28.10.2011 Beiträge: 10

Kleine Frage, die mir dazu noch einfällt:
Wenn Gase mit z.B. Flüssigkeiten reagieren, nimmt man dann für alle Stoffe die Konzentrationen oder kombiniert man dann und nimmt für die Flüssigkeiten die Konzentration und für die Gase die Partialdrücke?

magician4 · Moderator Anmeldungsdatum: 05.10.2009 Beiträge: 5837 Wohnort: Hamburg

das kommt darauf an, ob die reaktion in der gasphase oder in der fluessigphase stattfindet / beobachtet wird / beschrieben werden soll (ggf. wird dort auch mit mehreren K's nebeneinander gearbeitet, sofern in beiden phasen etwas passiert)
die K's in fluessig und gasfoermig unterscheiden sich i.d.r.

die stoffe in den beiden phasen stehen ueber den dampfdruck der fluessigkeit (so bringst du fluessigmaterial zur reaktion in dioe gasphase) resp. den partialdruck des gases ueber der fluessigkeit (so bringst du gas zur reaktion in die fluessigkeuit) in beziehung, und lassen sich mit maessigem mathematischen aufwand aufeinander beziehen.

fuer den reaktionsteil in der fluessigphase ist sodann das arbeiten in konzentrationen [mol/l] ueblich, wobei der gasdruck dann ueber z.b. Henry in eine konzentration in der fluessigphase umgerechnet wird
http://de.wikipedia.org/wiki/Henry-Gesetz

..wohingegen der partialdruck der fluessigkeit in der dampfphase sich z.b. nach Clausius-Clapeyron berechnen liesse
http://de.wikipedia.org/wiki/Clausius-Clapeyron-Gleichung
in der gasphase wird oft mit partialdruck-basierenden ausdruecken gearbeitet, seltener mit konzentrationen i.s.v. mol/l

mit gehobenem rechenaufwand laesst sich wenn noetig auch ein GG fuer eine kombinierte betrachtung des geschehens in beiden phasen erstellen. mit solchen netten sachen wirst du als student allerdings eher selten bis gar nicht gequaelt

gruss

ingo