Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer

Bericht 24-01-'10, 12:44

TerrorTale

Berichten: 146

Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

hey, ik heb een probleempje met deze oefening:

Water wordt verzadigd met lucht bij 25°C en 101,3 kPa. Daarna wordt het gas door opwarmen uitgedreven. Bereken de samenstelling van het uitgedreven gas. De oplosbaarheid van N2 en O2 in water zijn respectievelijk 0.0175 g/l en 0.0393 g/l H2O bij 25°C en 101.3 kPa.

Oplossing:
\(Y_{N_2} = 0.665\)
en
\(Y_{O_2} = 0.329\)
Ik denk dat het me lukt om de molfracties van N2 en O2 in de vloeistof te bepalen, dan heb je de vergelijking
\(P_{tot} = Y_{N_2} * P_{N_2} + Y_{O_2} * P_{O_2}\)
maar hier raak ik dus niet verder mee..

iemand enig idee hoe het wel moet?

alvast bedankt!
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 13:27

Marko

Gebruikersavatar
Berichten: 10.564

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

Als je de gegeven oplosbaarheden die in g/l staan gegeven eens omrekent in concentraties (in mol/l), kom je dan ergens?
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 13:35

TerrorTale

Berichten: 146

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

ja maar dat heb ik al gedaan

dan heb je voor N2:

0.0175/28 = 6.25 *10^-4 mol/l

en voor O2:

1.23 * 10^-3 mol/l

dan ga ik met die resultaten verder om
\(Y_{O_2}(vl) en Y_{N_2}(vl)\)
te bereken:
\(Y_{O_2}(vl) = 1.23*10^{-3}/{1.23*10^{-3} + 6.25 * 10^{-4}}\)
dit is gelijk aan 0.663

voor N2 kom ik 0.337 uit
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 13:44

Marko

Gebruikersavatar
Berichten: 10.564

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

OK, dat had ik niet helemaal begrepen. Ik dacht dat je daarmee een antwoord uit de antwoordenlijst bedoelde... :eusa_whistle:

Goed, je hebt dus de verhouding waarin N2 en O2 voorkomen in het water. Nu wordt het water verwarmd, waardoor het gas (al het opgeloste gas dus) wordt uitgedreven.

Wat moet je verder dan nog doen?
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 13:54

TerrorTale

Berichten: 146

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

de oplossing die in mijn eerste post staat is ook uit de antwoordenlijst hoor :eusa_whistle: .

maar als al het gas wordt uitgedreven, zou je voor het water en het gas dezelfde molfracties moeten uitkomen?

of redeneer ik fout?
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 14:10

Fred F.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.167

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

De oplosbaarheid van N2 en O2 in water zijn respectievelijk 0.0175 g/l en 0.0393 g/l H2O bij 25°C en 101.3 kPa.
Die gegeven oplosbaarheden gelden alleen bij een partieeldruk van 101.3 kPa van het desbetreffende gas boven het water. Dat geldt voor alle oplosbaarheden van alle gassen in water die je in de literatuur kunt vinden, zoals bijvoorbeeld hier.

Maar de partieeldruk van stikstof in lucht is niet 101.3 kPa maar slechts 79 % daarvan, en voor zuurstof slechts 21 % daarvan, dus om te beginnen moet je daarvoor corrigeren.
Hydrogen economy is a Hype.
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 14:31

TerrorTale

Berichten: 146

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

oke dus dan weet je de partieeldruk van zuurstof en stikstof bij 25°C en 101.3 kPa

deze is dan 21.273 kPa en 80.027 kPa

als ik dat invul in de vergelijking
\(P_{tot} = Y_{N_2} * P_{N_2} + Y_{O_2} * P_{O_2}\)
kom ik 0.657 en 0.344 uit, maar dat verschilt wel wat van de oplossing volgens de cursus, nog iets dat ik niet weet/verkeerd doe?
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 14:37

Marko

Gebruikersavatar
Berichten: 10.564

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

Misschien hanteert je antwoordenboek 80% voor stikstof en 20% voor zuurstof?
Cetero censeo Senseo non esse bibendum
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 15:42

Fred F.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.167

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

... nog iets dat ik niet weet/verkeerd doe?
Strikt genomen zal het uitgedreven gas verzadigd zijn met waterdamp.
Hydrogen economy is a Hype.
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 16:02

TerrorTale

Berichten: 146

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

ja daar had ik ook al aan gedacht maar kan je het dan nog wel oplossen met de gegevens die je hebt?

en volgens de oplossing wordt het water niet meegeteld want de som van de twee molfracties zijn nagenoeg gelijk aan 1 (0.994).

ligt het aan mij of is de vraag een beetje onduidelijk?
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 16:43

Fred F.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.167

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

ja daar had ik ook al aan gedacht maar kan je het dan nog wel oplossen met de gegevens die je hebt?
Ja, je weet de temperatuur dus met een stoomtabel kun je het watergehalte bepalen.
en volgens de oplossing wordt het water niet meegeteld want de som van de twee molfracties zijn nagenoeg gelijk aan 1 (0.994).
Als het water niet meegeteld wordt zou de som van de twee molfracties juist exact 1.000 moeten zijn, zoals in jouw eerdere oplossingen.

Overigens kan ik ook niet precies aan de gewenste oplossing moet komen. Ik kan alleen aangeven hoe het juist opgelost moet worden, maar de bedenker van het vraagstuk heeft blijkbaar zelf een foutje met het antwoord gemaakt.
Hydrogen economy is a Hype.
Omhoog

Bericht 24-01-'10, 17:06

TerrorTale

Berichten: 146

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

in lucht zit niet alleen dizuurstof en distikstof maar ook nog 1 percent andere stoffen, lijkt het hier dan niet zinloos om water wel mee te tellen en die ene percent andere stoffen niet?

maar ik denk dat we het te moeilijk maken, de rest van de vragen was vrij makkelijk op te lossen dus ik denk dat dat met deze vraag ook wel de bedoeling is.

bedankt in elk geval!
Omhoog

Bericht 25-01-'10, 12:10

TerrorTale

Berichten: 146

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

er is nog een vraag waar ik geen antwoord op weet:

Wanneer een beker met 1 liter zuiver water van 30°C wordt uitgegoten over een groot metaaloppervlak met een grote massa bij -10°C, gaat het water langzaam bevriezen. Wanneer hetzelfde wordt gedaan met water van 80°C, wordt er bijna onmiddellijk ijs gevormd. Verklaar dit (op het eerste zicht raar) fenomeen in een achttal zinnen.

heeft het iets te maken met dat het water door het grote temperatuurverschil sneller zal verdampen en zo energie uit het overgebleven water onttrekt, dat daardoor sneller zal bevriezen?
Omhoog

Bericht 27-01-'10, 00:50

JSS

Berichten: 6

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

TerrorTale schreef:er is nog een vraag waar ik geen antwoord op weet:

Wanneer een beker met 1 liter zuiver water van 30°C wordt uitgegoten over een groot metaaloppervlak met een grote massa bij -10°C, gaat het water langzaam bevriezen. Wanneer hetzelfde wordt gedaan met water van 80°C, wordt er bijna onmiddellijk ijs gevormd. Verklaar dit (op het eerste zicht raar) fenomeen in een achttal zinnen.

heeft het iets te maken met dat het water door het grote temperatuurverschil sneller zal verdampen en zo energie uit het overgebleven water onttrekt, dat daardoor sneller zal bevriezen?
Zoek eens op Mpemba effect. En dat was een vraag waar ik geen antwoord op wist vorig jaar tijdens het examen chemie industrieel ingenieur :eusa_whistle:
Omhoog

Bericht 27-01-'10, 09:45

TerrorTale

Berichten: 146

Re: Evenwicht tussen een oplossing en haar dampfase

oke bedankt! ik had er zelf al wel wat over gevonden maar er blijkt nergens een waterdichte uitleg voor te bestaan.. hoe kon je het ook weten, er staat niets over in de cursus..
Omhoog
Reageer

Terug naar “Huiswerk en Practica”