K2) Gasjämvikt när en inert gas introduceras
K2) Kemiska jämvikter, teoretiska beräkningar
Hej,
Jag har en fråga och ett svar till den som jag önskar någon kan kontrollera:
Gaserna A, B och C står i jämvikt med varandra på detta sätt i ett slutet kärl:
A + B ⇄ C
Om den inerta gasen D (deltar inte i reaktionen) introduceras (pressas in), hur påverkas jämvikten?
När D introduceras ökar det totala trycket eftersom fler partiklar trängs på samma volym. För att trycket ska sänkas bör antalet partiklar minska. Eftersom det finns två stycken på vänster sida och en på höger sida bör jämvikten gå till höger för att minska antalet partiklar i jämvikten och därmed motverka tryckförändringen.
Stämmer detta?
Tack för hjälpen.
Tillägg:
Efter att ha läst mer om detta på bland annat Wikipedia (Engelska versionen) förstår jag att det inte kommer att spela någon roll när volymen är konstant.
Jag har däremot svårt att förstå varför det spelar roll när volymen får öka i samband med detta. Varför drivs reaktionen åt det håll med flest partiklar? Jag misstänker att det är ett sätt att öka trycket, stämmer det?
Hejsan,
Det blev rätt rörigt när du strök över din text ju mer du förstått. Vad är det du undrar?
Ursäkta otydligheten, jag ska förtydliga mer:
Jag läste till mig att jämviktsläget inte påverkas av att en inert gas introduceras till en sluten behålla eftersom den kommer finnas på båda sidor av reaktionen A + B ⇄ C. Förklaringen som gavs handlade om partiellt tryck, vilket min lärare inte har gått igenom.
Fråga 1: vad är partiellt tryck och varför har det en betydelse för jämvikten?
Däremot skulle jämviktsläget påverkas om behållaren inte var sluten samtidigt som en inert gas introducerades. Förklaringen var att det partiella trycket skulle sjunka vilket skulle driva jämvikten åt vänster.
Fråga 2: vad är anledningen till att det drivs mot det håll med flest partiklar?
Själv misstänker jag att det sker för tryckökning eftersom fler partiklar leder till högre tryck som motverkar trycksänkningen.
Hoppas det blev tydligare, tack för hjälpen på förhand!
Fråga 1: Partiellt tryck/partialtryck är det tryck en enskild gas utövar i din slutna behållare, exempelvis antingen A, B eller C. Ökar du partialtrycket hos A så kommer systemet motverka förändringen och skifta reaktionen till höger för att minska partialtrycket gas hos A,B eller C.
Fråga 2: Snarare tvärtom! Le Chateliers princip säger att om du ökar trycket så kommer systemet att motverka detta genom att förskjuta reaktionen mot den med minst antal mol gaspartiklar. På samma sätt här, ökar du A eller B så kommer jämvikten förskjutas åt höger.
Mesopotamia skrev:Fråga 2: vad är anledningen till att det drivs mot det håll med flest partiklar?
Jag såg först nu att du kanske sökte efter ett djupare svar.
Tänk dig att du har reaktionen du skrivit ovan, det vill säga . Då kan du skriva jämviktskonstanten enligt följande (notera att jag inte skriver den uttryckt i partialtryck, utan som koncentration för enkelhetens skull):
För att jämviktskonstanten ska vara just en konstant så får den inte förändras. Om du ökar partialtrycket av [A] så minskar jämviktskonstanten och för att bibehålla jämviktskonstanten så måste [C] öka. Det här kan bara ske om jämvikten förskjuts åt höger - eller hur?
Ja! Hänger med så långt.
Tillägg: 24 okt 2023 18:04
Såg nu ditt andra inlägg.
På fråga 1 hänger jag med, och håller med på fråga 2 att minst antal partiklar sänker trycket, jag bifogar utdraget från Wikipedia som jag inte förstår hur det går ihop med fråga 2:
An inert gas (or noble gas), such as helium, is one that does not react with other elements or compounds. Adding an inert gas into a gas-phase equilibrium at constant volume does not result in a shift.
This is because the addition of a non-reactive gas does not change the equilibrium equation, as the inert gas appears on both sides of the chemical reaction equation. For example, if A and B react to form C and D, but X does not participate in the reaction: aA+bB+xX↽−−⇀cC+dD+xX . While it is true that the total pressure of the system increases, the total pressure does not have any effect on the equilibrium constant; rather, it is a change in partial pressures that will cause a shift in the equilibrium.
If, however, the volume is allowed to increase in the process, the partial pressures of all gases would be decreased resulting in a shift towards the side with the greater number of moles of gas. The shift will never occur on the side with fewer moles of gas. It is also known as Le Chatelier's postulate.
De skriver att jämvikten rör sig mot sidan med flest mol partiklar när volymen också får öka. Detta är vad jag inte förstår.
"rather, it is a change in partial pressures that will cause a shift in the equilibrium." Varför är detta? Kan du vänligen illustrera med ett exempel?
Om du ökar volymen så minskar du partialtrycket av varje gas och därför totaltrycket. Det här innebär att systemet kommer att försöka motverka tryckminskningen genom att öka trycket - det sker om jämvikten förskjuts mot sidan där det finns flest mol gaspartiklar.
Tack så mycket för din hjälp! Jag förstår bättre nu.
