Plyny
V uzavřeném reaktoru docházelo k hydrogenaci acetylenu vodíkem. Touto reakcí vzniká ethen a
ethan. Na počátku experimentu bylo v reaktoru přidáno k acetylenu takové množství vodíku, které
by stačilo k jeho úplné hydrogenaci na ethan a celkový počáteční tlak měl hodnotu p. Za jistou dobu
bylo plynovou chromatografií zjištěno, že se v reaktoru nachází acetylen, ethen a ethan, a to právě
v molárním poměru 1 : 1 : 1. O kolik procent poklesl tlak v reaktoru proti hodnotě naměřené po
nadávkování reaktoru? Uvažujte, že během celého experimentu byla udržována konstantní teplota,
a to taková, že všechny složky reakční směsi se nacházejí v plynné fázi a jejich chování lze považovat za ideální.
Předem díky.
ethan. Na počátku experimentu bylo v reaktoru přidáno k acetylenu takové množství vodíku, které
by stačilo k jeho úplné hydrogenaci na ethan a celkový počáteční tlak měl hodnotu p. Za jistou dobu
bylo plynovou chromatografií zjištěno, že se v reaktoru nachází acetylen, ethen a ethan, a to právě
v molárním poměru 1 : 1 : 1. O kolik procent poklesl tlak v reaktoru proti hodnotě naměřené po
nadávkování reaktoru? Uvažujte, že během celého experimentu byla udržována konstantní teplota,
a to taková, že všechny složky reakční směsi se nacházejí v plynné fázi a jejich chování lze považovat za ideální.
Předem díky.
Odpovědi
Diskuze
Z rovnic vyplývá, že počáteční látkové množství C2H2 bylo rovné součtu látkových množstvíC2H2, C2H4 a C2H6. Mějme tedy na počátku 3 moly C2H2. Na úplnou hydrogenaci na C2H6 bylo tedy přidáno 2*n(C2H2) = 6 molů. Z toho bylo spotřebována na 1 mol vzniklého C2H6 2 moly H2, na mol C2H4 1 mol H2. Celkem tedy 3 moly H2 a 3 moly H2 zůstaly nespotřebovány. Celkové množství plynů bylo na počátku 3 + 6 = 9 mol a v rovnováze 3+1+1+1 = 6 molů.
A nyní stavová rovnice: konstantní je T a V, pak
p*V = n*R*T => p = n*R*T/V = n*k kde k je souhrn konstant k = R*T/V
p1/p = n1*k/(n*k) = n1/n = 6/9 = 2/3 = 0,667.
Tlak tedy poklesnul o 33,3%.
OK?