Ontola > Chemie > diskuze
| Nahlásit

reakční kinetika

Ahoj, neporadil byste mi někdo prosím s tímhle příkladem?

N2+3H2---2NH3

víme,že počáteční koncentrace N2 je 0,5 mol/l a H2 0,8 mol/l

jak spočítám rovnovážně koncentrace?

Témata: chemie

7 reakcí

| Nahlásit
Pro reakce probíhající v plynné fázi se používá rovnovážná konstanta Kc vyjádřená pomocí koncentrací, stejně jako rovnovážná konstanta Kp vyjádřená pomocí tlaků. Za předpokladu, že se reagující plyny chovají jako ideální (p.V = n.R.T), platí pro syntézu amoniaku: N2(g)+3H2(g)--2NH3(g) mezi těmito konstantami vztah: Kc = Kp.(RT)2
jak na to jenom přišli?
| Nahlásit
Vypočteme ze stavové rovnice tlak:
p = n*R*T/V = (n/V)*R*T; n/V = cM (molární koncentrace). Problém je v tom, že ve stavové rovnici máve V v m3, zatím co v koncentraci v dm3, v čitateli koncentrace je objem číselně 1000x větší, než ve stavové rovnici. Proto musíme použít úpravu:
p(A) = 10^3*c(A)*RT ; pro zjednodušení zavedeme substituci k=10^3*R*T: p(A) = k*c(A)
Kp = p(NH3)^2/(p(N2)*p(H2)^3) = c(NH3)^2*k^2/(c(N2)*c(H2)^3)*k^4)
Kp = c(NH3)^2/(c(N2)*c(H2)^3)*(1/k^2) = Kc*1/k^2 => Kc = Kp*(10^3*R*T)^2
Takové rovnovážné konstanty jsou ovšem rozměrově závislé, pokud ve jmenovatel a čitatel má, jako v tomto případě, různý řád. Proto se hodnoty koncentrací i tlaků dosazují v relativních hodnotách, v relaci vůči standardnímu stavu. U Kc není tento rozdíl patrný, protože standardní stav koncentrace je mol/dm3. U tlaků je rozdíl značný, protože standardní stav je 101325Pa. Situaci, obdobné jako u koncentrací dosáhneme, pokud hodnoty tlaku vyjádříme v atm. Pak je standardní tlak 1 atmosféra a hodnoty není třeba přepočítávát. Do koeficientu k je možné zahrnout i přepočet na použitý rozměr parciálních tlaků. Naše k = 10^3*c(A)*R*T*p°, kde p° je standardní tlak v daných jednotkách - 1atm = 101325Pa = 760torr a tak dál.
Výpočet ještě zjednoduší, když si uvědomíme význam exponentu u k. Nazývá se molové číslo reakce. V obecné rovnici aA + bB = cC + dD je molové číslo reakce
r = (c+d)-(a+b). S těmito zobecněními pak platí:
Kc = Kp*(10^3*R*T/p°)^(-r)
(Pramen: Vacík - Obecná chemie)
Stačí?
| Nahlásit
Vloudil se mi tam významný překlep:
"Naše k = 10^3*c(A)*R*T*p°, kde p° je standardní tlak v daných jednotkách - 1atm = 101325Pa = 760torr a tak dál."
Má být
Naše k = 10^3*c(A)*R*T/p°, kde p° je standardní tlak v daných jednotkách - 1atm = 101325Pa = 760torr a tak dál.
Promiň.
| Nahlásit
A ještě třetí věc - k tomu příkladu v úvodu: Musí být zadané podmínky a k nim příslušná rovnovážná konstanta.
| Nahlásit
aha..jo,dekuju:-)..u toho prvniho jsem zapomnela ze rovnovazna koncentrace NH3 je 0,150 mol/l..nevim jak dal..:(
| Nahlásit
Reakční rovnice je N2 + 3H2 = 2NH3. Pro stechiometrii platí
n(N2) = n(H2)/3 = n(NH3)/2 ; bylo spotřebováno
n(N2) = n(NH3)/2 = 0,15/2 = 0,075 molu, V 1dm tedy v rovnováze bude 0,5-0,075 = 0,425mol/dm3 N2
n(H2) = 3*n(NH3)/2 = 0,225 spotřebováno. Zbude 0,8 - 0,225 = 0,575mol/dm3 H2
A máme rovnovážné koncentrace, takže můžeme spočítat Kc:
¨Kc = 0,15^2/(0,425*0,575^3 = 0,0225/0,0808 = 0,278
OK?
| Nahlásit
jasně:-), moc dík:)
 Anonym
Odpovídat lze i bez registrace. Dodržujte pravidla Ontoly
Vložit: Obrázek