Dissozziationsgrad N2O4 bei Chemie - Online - Physikalische Chemie

Dissozziationsgrad N2O4 bei Chemie - Online

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Antworten

Friedrich Karl Schmidt

Beiträge: 1 468

Registrierungsdatum: 8. März 2013

Donnerstag, 19. Februar 2015, 18:36

Dissozziationsgrad N2O4 bei Chemie - Online

http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=223235)

Zitat

hydrofuran 19.02.2015 12:50
Distickstoffpentoxid Disoziationsgrad

EDIT: Natürlich Tetraoxid...
Folgende Aufgabe liegt mir vor:

"Die Zerfallsreaktion eines Stickstoffoxid-Gasgemisches findet nach folgender Formel statt:
N2O4 <-> 2 NO2
a) Leiten Sie einen Zusammenhang zwischen der Gleichgewichtskonstanten Kp mit dem
Dissoziations-grad und dem Gesamtdruck des Gasgemisches ab.
Hinweise: Gehen Sie dazu von Ausdrücken aus, die den Partialdruck der beiden Komponenten
abhängig vom Anfangsdruck des N2O4 und dem Dissoziationsgrad beschreiben. Ersetzen Sie in
einem weiteren Schritt den Anfangsdruck von N2O4 geeignet durch den Gesamtdruck des
Gasgemisches.
b) Bei 350 K und 1 bar ist die Gleichgewichtskonstante der o. g. Reaktion 4,53. Die
Anfangsstoffmenge des N2O4 vor dem Zerfall beträgt 1 Mol. Wie groß sind der Dissoziationsgrad, das
eingenommene Gesamtvolumen und die mittlere Molmasse unter Annahme idealer Verhältnisse?
c) Wie groß ist RG unter den gegebenen Bedingungen?
d) Wie verhält sich der Dissoziationsgrad bei Druckerhöhung? Qualitative Begründung bitte"

Zu d) kann man mit Le-Chatalier argumentieren.

Wie sieht ein Ausdruck aus, bei dem Gleichgewichtskonstanten mit dem Dissoziationsgrad verknüpft sind?

Reaktionstyp A <-> 2B . Der Dissozziationsgrad wird im Folgenden mit a bezeichnet : \[K_p \ = \ \frac {p_B^2}{p_A}\] \[K_p \ = \ \frac {x_B^2 \ \cdot \ p^2}{x_A \ \cdot \ p} \] \[K_p \ = \ p \ \frac {n_B^2}{n_A \ \cdot \ n }\] Stoffmengenbilanzen : \[ n_A \ = \ n_{0A} \ ( \ 1 \ - \ a \ ) \] \[ n_B \ = \ 2 \ a \ \cdot \ n_{0A} \] \[ n \ = \ n_{0A} \ ( \ 1 \ + \ a \ ) \]
\[K_p \ = \ p \ \frac {n_B^2}{n_A \ \cdot \ n }\]\[K_p \ = \ p \ \frac { 4 \ a^2}{( \ 1 \ - \ a \ ) \ ( \ 1 \ + \ a \ ) }\] \[K_p \ = \ n \ \frac {RT}{V} \ \frac { 4 \ a^2}{( \ 1 \ - \ a \ ) \ ( \ 1 \ + \ a \ ) }\] \[K_p \ = \ n_{0A} \ ( \ 1 \ + \ a \ ) \ \frac {RT}{V} \ \frac { 4 \ a^2}{( \ 1 \ - \ a \ ) \ ( \ 1 \ + \ a \ ) }\] \[K_p \ = \ n_{0A} \ \frac {RT}{V} \ \frac { 4 \ a^2}{( \ 1 \ - \ a \ ) }\] \[K_p \ = \ \frac {m_{0A}}{M_A} \ \frac {RT}{V} \ \frac { 4 \ a^2}{( \ 1 \ - \ a \ ) }\]

Zitat

b) Bei 350 K und 1 bar ist die Gleichgewichtskonstante der o. g. Reaktion 4,53. Die
Anfangsstoffmenge des N2O4 vor dem Zerfall beträgt 1 Mol. Wie groß sind der Dissoziationsgrad, das
eingenommene Gesamtvolumen und die mittlere Molmasse unter Annahme idealer Verhältnisse?
c) Wie groß ist RG unter den gegebenen Bedingungen?

Welche Gleichgewichtskonstante soll den Wert 4,53 haben . Kp sollte wegen der fehlenden Einheit nicht in Frage kommen, und von Ka war bisher nicht die Rede .

Im Übrigen gilt in diesem Fall : \[ \Delta_rG^0(T,p) \ = \ - \ RT \ ln \ K_a(T, p) \ = \ - \ RT \ ln ( \ \frac {K_p(T)}{p} \ ) \ \]

Gruß FKS