Jämviktsreaktion- klurig uppgift
Har fastnat på uppgiften:
Jag vet först och främst inte vilket håll man vill förskjuta jämvikten åt, men antar höger. Det stod även i facit när jag kollade senare. Då bör temperaturen vara låg (reaktionen åt höger är exoterm). Trycket bör också vara lågt, får jag det till. Jag testade att räkna på vad som händer då koncentrationen av alla ämnen ökar lika mycket (vilket i praktiken är det som händer då trycket ökar) och fick det till att jämvikten då förskjuts åt vänster. Således bör trycket vara lågt. Det överensstämmer inte med facit:
Vidare förstår jag inte riktigt vad de menar med att ”pressa jämvikten.” Jag tänker att det mest fördelaktiga vore att ha substansmängdförhållandet 1:2 vilket innebär att ingen reaktant blir utbytesbegränsande.
Om någon kan förklara hur de kanske tänkt i facit är jag mycket tacksam!
Man ska resonera utifrån Le Chateliers princip, dvs att jämvikten försöker att motverka ändringar i systemet. Om man ökar trycket förskjuts (pressas) jämvikten åt höger så att det bildas mer svaveltrioxid, det är produkten man vill åt. Första steget när man tillverkar svavelsyra är att förbränna svavel så att det bildas svaveldioxid, som man sedan omvandlar till svaveltrioxid enligt reaktionen i ditt inlägg. Sedan löser man svaveltrioxid i svavelsyra så att det bildas en förening som kallas oleum, vilket man sedan blandar med vatten för att göra svavelsyra.
Eftersom reaktionen åt höger frigör värme så gynnas den även av lägre temperaturer. För att motverka den lägre temperaturen ”vill” reaktionen frigöra mer värme. Här håller jag dock inte helt och hållet med facit, för faktum är att reaktionen trots allt utförs vid ganska hög temperatur (ca 450 grader). Detta trots att reaktionen åt höger då missgynnas. Det beror på att reaktioner i allmänhet går snabbare vid högre temperatur, så om temperaturen är för låg går reaktionen åt höger alldeles för långsamt. Vid låg temperatur har man alltså mer svaveltrioxid vid jämvikt, men det tar mycket längre tid att nå jämvikten vilket inte är lönsamt ur ett industriellt perspektiv.
Angående n(O2)/n(SO2) kvoten så vill man att den ska vara hög. Det är gynnsamt att ha mycket av reaktanterna eftersom reaktionen då försöker minska koncentrationerna genom att bilda mer produkt. Syre är den billiga reaktanten som finns i överflöd, så det har man råd att använda mycket av och det gör inte så mycket om man får ett stort oreagerat överskott. Det är viktigare att så mycket av svaveldioxiden som möjligt reagerar och bildar svaveltrioxid.
Tack för ditt svar! Nu förstår jag det här med att pressa jämvikten. Gällande trycket hade jag nog bara gjort ett slarvfel i uträkningen.
