Beräkna partialtryck vid jämnvikt med givna initialtryck

Framställning av högren nickelmetall sker med Mondprocessen där den orena nickelmetallen reagerar med kolmonoxid och bildar tetrakarbonylnickel enligt:

Ni(s) + 4CO(g) $\leftrightarrow$ $N i (C O)_{4}$ (g)

a) Beräkna jämviktskonstanten, K, vid C med nedanstående data.

$∆ G^{0} = - R T \ln K \leftrightarrow K = e^{\frac{- ∆ G^{0}}{R T}} ∆ G^{0} = ∆ G H^{0} - T ∆ S^{0} = - 35628 k J / m o l \leftrightarrow K = e^{\frac{- ∆ G^{0}}{R T}} = 1, 76 * 10^{6}$

Svaret ska dock vara $1, 76 * 10^{- 6}$ . Jag får alltså en positiv exponent.....

b) Beräkna jämviktstrycken (med lämpliga approximationer) då starttrycket
kolmonoxid är 10,00 atm och fast nickel finns närvarande.

Jag omvandlar partialtrycket till bar istället och erhåller följande ekvation:

$K = \frac{p_{N i C o}}{(p_{C O})^{4}} = \frac{x}{(10, 1325 - 4 x)^{4}}$

Notera att exponenten är 4 vilket gör det omständigt vid beräkningarna. Hur går jag tillväga? Eller hur ska jag ens göra på denna deluppgift? Finns det något annat sätt?

Svaret skall bli för $N i C O_{4}$ 2,53 bar och för CO 0,035 bar. Observera vid insättning i MIN ekvation får jag $1, 76 * 10^{6}$ , dvs det "felaktiga svaret". Detta var enligt facit fel ....

c) Vid uppvärmning sönderdelas därefter tetrakarbonylnickel till högrent
nickel och kolmonoxid. Beräkna den temperatur då K = 1.

$∆ G^{0} = 0 \Leftrightarrow 0 = ∆ H^{0} - T S^{0} \Leftrightarrow T = \frac{∆ H^{0}}{S^{0}} = \frac{- 159000}{- 414} = 384 K = 111 C^{0}$

Svar: 384K, vilket är korrekt enligt facit

Ni(s): = 30 J mol-1 K-1
Ni(CO)4(g): ∆ = -603 kJ mol-1 = 408 J mol-1 K-1
CO(g): ∆ = -111 kJ mol-1 = 198 J mol-1 K-1

En petitess först: Det heter jämvikt, utan n.

Är det $Δ H_{f}$ respektive $Δ S$ i de båda spalterna längst ner?

a). Har du någon temperatur? Skall du ha både $Δ G^{0}$ och $Δ G$ i mittenekvationen?

b) Förmodligen kan du försumma 4x jämfört med 10,1325.

smaragdalena skrev :
En petitess först: Det heter jämvikt, utan n.
Är det ΔHf respektive ΔS i de båda spalterna längst ner?
a). Har du någon temperatur? Skall du ha både ΔG0 och ΔG i mittenekvationen?
b) Förmodligen kan du försumma 4x jämfört med 10,1325.

Ja det är delta h0f och delta s. a) den är felskriven. Delta g ska ej multipliceras med delta H. b) då blir det fel x. Den blir för stor.

a) Vilken temperatur är det i a-uppgiften?

b) Då kan man väl sätta in det nya värdet i stället för 10,135 och räkna ett varv till? Upprepas tills man är nöjd.

smaragdalena skrev :
a) Vilken temperatur är det i a-uppgiften?
b) Då kan man väl sätta in det nya värdet i stället för 10,135 och räkna ett varv till? Upprepas tills man är nöjd.

a) Det är 298K , 25C

b) hur menar du?

1) Hur räknade du fram ditt värde på $Δ G^{o}$ ? Jag fick ett helt annat värde. Vilket värde på R använde du, och vilket använde de i din bok? Själv skulle jag vilja använda SI-enheter genomgående - men alla författare gör inte det.

2) När jag tittar på siffrorna ser jag att min gissning att man skulle kunna försumma 4x jämfört med 10,1325 var fel, väldigt fel. Stoppar jag in de trycken i jämviktsekvationen blir det ett högt värde, jämvikten förskjuten långt åt höger - stämmer alltså bättre med ditt värde på K.

smaragdalena skrev :
1) Hur räknade du fram ditt värde på $Δ G^{o}$ ? Jag fick ett helt annat värde. Vilket värde på R använde du, och vilket använde de i din bok? Själv skulle jag vilja använda SI-enheter genomgående - men alla författare gör inte det.
2) När jag tittar på siffrorna ser jag att min gissning att man skulle kunna försumma 4x jämfört med 10,1325 var fel, väldigt fel. Stoppar jag in de trycken i jämviktsekvationen blir det ett högt värde, jämvikten förskjuten långt åt höger - stämmer alltså bättre med ditt värde på K.

$Δ G^{0} = - R T \ln K \leftrightarrow K = e^{\frac{- Δ G 0}{R T}} Δ H^{0} = - 603 k J - 4 (- 111) k J = - 159 k J / m o l Δ S^{0} = 408 - 4 * 198 - 30 = - 414 J / K * m o l Δ G^{0} = Δ H^{0} - T Δ S^{0} = - 159000 - (298 * - 414) = - 35628 k J / m o l \leftrightarrow K = e^{\frac{- Δ G 0}{R T}} = 1, 76 * 10^{6}$

I sista ledet är gaskonstanten R = 8,3145 och T = 298

Det var nog jag som hade räknat fel.

Har de möjligen skrivit jämviktsreaktionen som ett sönderfall och inte som bildning av karbonylnicklet? I så fall borde K vara ett väldigt litet tal.

smaragdalena skrev :
Det var nog jag som hade räknat fel.
Har de möjligen skrivit jämviktsreaktionen som ett sönderfall och inte som bildning av karbonylnicklet? I så fall borde K vara ett väldigt litet tal.

Nja, texten som finns här är den direkta från tentan. Känns lite knasigt om man måste läsa mellan raderna. Det kan väl inte vara ett sammanträffande att min exponent är positiv medan facits är negativ?

Det enda jag kan säga är "Underligt!"

smaragdalena skrev :
Det enda jag kan säga är "Underligt!"

haha verkligen.

Svara

Visa senaste svar