Ideala gaslagen och molförhållande
Som jag förstår det anger ett molförhållande också ett "volymförhållande" i en reaktion ifall alla reaktanter är gaser. Ta reaktionen 2H2 + O2 → 2H2O som exempel. Visst är det så att för att det ska finnas ekvivalenta mängder måste volymen vätgas vara dubbelt så stor som volymen syrgas?
Ja, givet att ideala gaslagen är applicerbar så gäller att mol% = volym%, så om man har x volym% av en gas har man också x mol% av den gasen.
Tack för ditt snabba svar! Jag testar en liten uppgift då för att säkerställa att jag förstår rätt:
Antag att vi har en låda med 1 dm3 gasblandning av N2 och O2. Antag sedan att vi kopplar ihop den med en annan gasbehållare som innehåller 1 dm3 H2 och tänder på blandningen. När reaktionen har slutat ske och allt vatten har avdunstat är den totala gasvolymen 0.92 dm3. Bestäm volymprocenten syre i den ursprungliga blandningen.
Jag börjar med att skriva upp reaktionen: 2H2 + O2 → 2H2O. Sedan vet vi att volymen minskade med 1.08 dm3. Om väte vore begränsande skulle volymen minska till 0.5 dm3. Därav vet vi att syre är den begränsande reaktanten. Vi vet dessutom att det reagerar dubbelt så stor volym vätgas som syre, varför följande måste gälla:
2 dm3 - 3x = 0.92 dm3, där x är den totala volymen syre som reagerade. Då får vi att x = 0.36 dm3, alltså utgjorde syret 36 % av den ursprungliga blandningen och kvävgasen följaktligen 64 %.
Tillägg: 31 jan 2023 20:45
Stämmer resonemanget?
Vet man om trycket är samma i båda lådorna? Hur kunde lådorna volym ändras vid reaktionen? Vad var det för tryck efter reaktionen?
Om allt vatten har avdunstar, är även vattenånga i gasfas. Om trycket är samma och allt väte reagerar skulle det ha förbrukats 1 liter vätgas och en halv liter syrgas samtidigt som det bildades 1 liter vattenånga, så volymen skulle minska med en halv liter, inte till en halvliter. Om allt väte förbrukars, skulle volymen vara 1,5 liter, så det har förbrukats mer vätgas än det fanns från början. Du har räknat som om all vattenånga hade kondenserats (och man hade försummat det flytande vattnets volym, vilket verkar fullt rimligt).
Kort sagt, det verkar som en dåligt formulerad uppgift.
Förlåt, låt mig förtydliga lite:
Tryck och temperatur var samma innan och efter reaktionen överallt. Själva lådorna minskade inte i volym, men gasvolymen minskade. Antag att allt vatten bara magiskt förintades.
Om allt vatten har avdunstar, är även vattenånga i gasfas. Om trycket är samma och allt väte reagerar skulle det ha förbrukats 1 liter vätgas och en halv liter syrgas samtidigt som det bildades 1 liter vattenånga, så volymen skulle minska med en halv liter, inte till en halvliter.
Vi har två liter från början, och sedan reagerar en liter vätgas. Då reagerar också en halv liter syrgas. Då minskar volymen till en halvliter? Jag tror det är formuleringen som ställer till det. Jag skriver upp processen i steg:
1) 1 liter O2+N2 gasblandning blandas med 1 liter H2
2) den nya blandnigen antänds och en reaktion sker
3) allt vatten från reaktionen förintas magiskt
4) den totala volymen är nu 0.92 dm3 istället för 2 dm3.
Hur skulle gasvolymen kunna minska om lådornas volym inte ändras? Skulle det vara vakuum i en del av lådorna? Gaser funkar inte så!
Mycket möjligt. Detta (inte formulerat exakt så här) var en uppgift från tavlan. Men antag att man kan mäta upp gasvolymen då utan lådorna. Vi bara "vet " att gasvolymen blir 0.92 liter efteråt, för enkelhetens skull. Jag vill mest veta om själva resonemanget med mol- och volymförhållandet stämmer.
Hela uppgiften är felkonstruerad och därmed meningslös.
