massan beror på tiden
Vi har en bägare med HCl och CaCO3 som reagerar och bildar CO2, CaCl2 och H2O. Frågan är hur massan för hur massan för på denna lösning kommer förändras med tiden när HCl och CaCO3 börjar reagera.
Reaktionen: 2HCl (l) + CaCO3 (aq) --> CO2 (g) + CaCl2 (aq) + H2O (l)
Jag tänker mig att massan kommer avta med tiden eftersom när HCl och CaCO3 reagerar bildas CO2 som är i gasform. Dock vet jag inte om massan kommer avta exponentiellt eller konstant. Är det någon som har ett svar?
Hur massans minskning sker beror på hur jämt reaktionen sker. Sker bildningen av koldioxiden och dess avdunstning med samma hastighet blir minskningen linjär, tills dess reaktionen avstannar, varpå massan förblir oförändrad (kurvan planar ut). Och sker reaktionen långsammare i början blir minskningen exponentiell, det beror på omständigheterna.
Men i ditt exempel, tillsätts den ena lösningen till den andra, och reaktionen startar först ordentligt när vätskorna blandats om. Är det en smal flaska reaktionen sker i (långsammare utbyte av koldioxid i gasfas), eller hälls vätskan ut på en stor yta (maximerar koldioxidens evaporation) etcetera.
Tack för din analys! Bägarens storlek var varken smal eller stor så jag tror inte man ska ta hänsyn till det. Du kan gärna säga om jag tänker rätt nu.
Jag tänker mig att massan först minskar fort när vi blandar om HCl och CaCO3 eftersom vi i början har hög koncentration av dessa ämnen. Koncentrationen av reaktanterna är betydligt större än produkterna i början. Reaktionen kommer då gå åt höger för att nå jämvikt. Allt eftersom tiden går kommer koncentrationen av reaktanterna minska och därmed reaktionen åt höger. Vi får alltså mindre koldioxid ju mer tiden går och därför minskar massan långsammare. Jag tänker mig att reaktionen nått jämvikt när massan inte förändras längre. Stämmer min analys? Ska jag lägga till något?
Tänker du att koncentrationen av reaktanterna kommer vara noll när massan inte ändras (reaktionen avstannar) eller kommer reaktionen gå åt vänster när vi får mer produkter?
Det fanns två grafer där massan minskar med tiden. Ena var linjär och den andra hade först brant lutning nedåt för att sedan ha lutning noll. Massan minskade alltså mest i början för den.
naturarecheck skrev:Tack för din analys! Bägarens storlek var varken smal eller stor så jag tror inte man ska ta hänsyn till det. Du kan gärna säga om jag tänker rätt nu.
Jag tänker mig att massan först minskar fort när vi blandar om HCl och CaCO3 eftersom vi i början har hög koncentration av dessa ämnen. Koncentrationen av reaktanterna är betydligt större än produkterna i början. Reaktionen kommer då gå åt höger för att nå jämvikt. Allt eftersom tiden går kommer koncentrationen av reaktanterna minska och därmed reaktionen åt höger. Vi får alltså mindre koldioxid ju mer tiden går och därför minskar massan långsammare. Jag tänker mig att reaktionen nått jämvikt när massan inte förändras längre. Stämmer min analys? Ska jag lägga till något?
Det som är lite lurigt i detta fallet är ett det inte är en jämvikt utan två, för vore det endast en jämvikt skulle den ganska snart infinna sig, och massan skulle inte minska om koldioxiden stannar kvar i vätskan.
Men då koldioxiden går från att vara löst i vätskan, till att bli löst i luften, och då först då försvinner koldioxid från vätskan och massan minskar.
Tänker du att koncentrationen av reaktanterna kommer vara noll när massan inte ändras (reaktionen avstannar) eller kommer reaktionen gå åt vänster när vi får mer produkter?
Det fanns två grafer där massan minskar med tiden. Ena var linjär och den andra hade först brant lutning nedåt för att sedan ha lutning noll. Massan minskade alltså mest i början för den.
Känns som att ni har missat en liten men avgörande detalj i ursprungsinlägget - det finns inget "CaCO3(aq)". Kalciumkarbonat är ett svårlösligt salt, så det kan inte befinna sig i vattenlösning. Blandar man en lösning av saltsyra med kalciumkarbonat i fast fas kommer den sakta att frätas sönder under koldioxidutveckling.
Vad innebär det för reaktionshastigheten? I slutet kommer man att ha mindre partiklar, och mindre partiklar har större yta i förhållande till sin massa vilket gör att reaktionen bör ske snabbare på slutet. Samtidigt har då också saltsyrans koncentration minskat, vilket dämpar reaktionshastigheten. Dessa två faktorer motverkar varandra och det är omöjligt att säga vad som kommer att ha störst betydelse.
