Springen naar inhoud

Onvolledige verbranding


  • Log in om te kunnen reageren

#1

florisvda

    florisvda


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 december 2007 - 12:49

Beste,

Ik kan de correcte oplossingsmethode niet vinden voor volgende vraag : PDF document vraag #2.

Als ik de vergelijking van de verbrandingsreactie wil opstellen kom ik tot het volgende:
C + O2 -> CO2
2*C + O2 -> 2*CO
Beiden leden optellen :
3*C + 2*O2 -> 2*CO + CO2
Alleen kom ik met deze reactie vergelijking niet tot de juiste oplossing(zijnde a, zie PDF).

Doordat de druk met 17% is toegenomen weet je dat het totale aantal mol na reactie = 5.85.
Maar ik weet niet hoe ik dit moet vertalen naar mijn verbrandingsreactievergelijking.
Adhv. mijn reactievergelijking, zou nadat er 5mol grafiek is verbrand 3.333 mol zuurstof weg zijn en zou er dus 1.6666 mol zuurstof overblijven en 3.333mol CO & 1.666 mol CO2 producten gevormd worden.
Echter, het totale aantal mol na de verbranding 1.666 + 3.3333 + 1.666 = 6.665 > 5.85 dus dit klopt niet.

Ik denk dat het opgelost moet worden adhv. partieeldrukken maar dan zit ik vast.
De som van alle partieeldrukken is de totaaldruk(hier dus oorspronkelijke druk*1,17), de som van alle molfracties is 1 en de som van de hoeveelheden gas(n) is 5.85.
Maar dan weet ik niet hoe ik verder moet, iemand enig idee?

Veranderd door logion, 08 december 2007 - 13:05


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 december 2007 - 13:10

Als ik de vergelijking van de verbrandingsreactie wil opstellen kom ik tot het volgende:
C + O2 -> CO2
2*C + O2 -> 2*CO
Beiden leden optellen :
3*C + 2*O2 -> 2*CO + CO2



Deze laatste reactievergelijking is geen goed uitgangspunt. Hiermee ga je er vanuit dat 2/3 van de C naar CO verbrandt en 1/3 naar CO2.
Maar er blijft volgens de opgave ook zuurstof achter.

Je moet uitgaan van een reactievergelijking met variabele stoechiometrie.

.. C + .. O2 ---> .. CO2 + .. CO + .. O2

Rechts staat de O2 die overblijft.
Vul nu aan de rechterkant drie variabelen in: x, y en z.

.. C + .. O2 ---> x CO2 + y CO + z O2

Nu verder jij:

Wat weet je van x + y + z? (Je hebt dit antwoord in jouw vraag al gezet...)
Wat weet je nu van de variabele die aan de linkerkant voor de C komt? (Kwestie van reactievergelijking kloppend maken).
Wat weet je nu van de variabele die aan de linkerkant voor de O komt?
Je hebt nu drie vergelijkingen met drie onbekenden.

Ik heb hem verder uitgewerkt en de antwoorden in je pdf-je kloppen.

Veranderd door Marjanne, 08 december 2007 - 13:11


#3

florisvda

    florisvda


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 december 2007 - 13:34

Bedankt voor het snelle antwoord.
Ik heb zojuist de oplossing gevonden.

We vertrekken (nog altijd) van de 2 deelreacties(Ik neem aan dat dit mag, de optelling maken is echter fout omdat er inderdaad nog wat zuurstof overblijft) :
C + O2 -> CO2 (1)
2*C + O2 -> 2*CO (2)
Nu stel ik :
C(1) = aantal mol omgezette grafiet uit reactie (1)
C(2) = aantal mol omgezette grafiet uit reactie (2)
X = aantal mol zuurstof dat overblijft na reactie
Y = aantal mol verbruikte zuurstof in reactie (1)
Z = aantal mol verbruikte zuurstof in reactie (2)

Aangezien in de opgave staat dat alle grafiet in de reactie wordt verbruikt hebben we het volgende verband tussen C(1) en C(2) :
C(1) + C(2) = 5.00 mol

Maar :
C(1) is ook gelijk aan het aantal mol gevormde CO2 (zie reactie (1))
C(2) is ook gelijk aan het aantal mol gevormde CO (zie reactie(2))

Dan hebben we het volgende verband :
C(1) + C(2) + X = 5.85 mol
X = 5.85 mol - (C(1) + C(2)) = (5.85 - 5.00) mol = 0.85mol

Molfractie van O2 na reactie = 0.85mol/5.85mol = 0.145. Dit klopt met de opgave.

Nu nog C(1) en C(2) :
Aantal mol zuurstof voor de reactie = 5 mol, aantal mol verbruikte zuurstof = 5-0.85mol = 4.15 mol
Dus is : Y+Z=4.15 mol verder weten we ook dat : Y = C(1) en dat Z = C(2)/2.
Dus :
C(1) + C(2)/2 = 4.15 of C(1) = 4.15 - C(2)/2

Vullen we dit in, in :
C(1) + C(2) = 5
Dan vinden we C(1) = 3.3 mol en C(2) = 1.7mol
Bij gevolg is :
molfractie(CO2) = 3.3/5.85 = 0.564
molfractie(CO) = 1.7/5.85 = 0.291


Mijn fout was dus de 2 reactie vergelijkingen optellen dan leek het alsof er geen zuurstof overbleef. Echter als ik gewoon met deze 2 deelreacties werk dan is er niets aan de hand?
En aangezien het aantal mol gevormde CO2 = aantal mol omgezette C in reactie (1) was het eigenlijk niet zo moeilijk.(idem in reactie (2))
Mijn oplossingsmethode van hierboven is dus correct?

Veranderd door logion, 08 december 2007 - 13:37


#4

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 december 2007 - 14:01

Ja het is correct. Goed beschouwd is de werkwijze hetzelfde als die ik voorstelde. :)

#5

florisvda

    florisvda


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 december 2007 - 15:41

Heb nog een vraagje bij oefening 4 uit de zelfde PDF :
De reactie vgl in kwestie :
CuO + Cu2O + 2*H2 -> 3*Cu + 2*H2O

Stel de massa van koper(I)oxide (CuO) in het mengsel gelijk aan x.
Stel de massa van koper(II)oxide (Cu2O) in het mengsel gelijk aan y.

Het mengsel weegt 1.500g, hieruit volgt volgende betrekking :
x+y=1.5;

Dan weet je ook nog dat het gevormde metallische koper(1.297g) bestaat uit een deel dat van CuO komt en een deel van uit Cu2O :
(63.546/79.546)*x+(127.092/143.092)*y=1.297;
De coefficienten zijn de massapercentages van Cu in resp. CuO en Cu2O.

Echter als ik dit oplos dan kom ik het volgende uit :
x = 0.3949131684,y = 1.105086832
Met als massa percentages :
m%(x) = 0.3949131684/1.5 = 26.327%
m%(y) = 1.105086832/1.5 = 73.67%
Maar in de PDF staat er dat het oplossing d is met m%(x) = 64.67% en m%(y) = 35.33%.

Heb er al een kwartiertje op gezocht maar volgens mij is mijn werkwijze correct.

#6

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 december 2007 - 16:42

Maar in de PDF staat er dat het oplossing d is met m%(x) = 64.67% en m%(y) = 35.33%.


Volgens mij staat het er precies andersom. Koper(I)oxide is nl. Cu2O en koper(II)oxide is CuO.

In deze zinnen:

Stel de massa van koper(I)oxide (CuO) in het mengsel gelijk aan x.
Stel de massa van koper(II)oxide (Cu2O) in het mengsel gelijk aan y.


zijn de formules CuO en Cu2O dus net omgekeerd. Maar het maakt voor je verdere berekening niets uit.

Jouw antwoord komt dus in de buurt van antwoord 4 uit de pdf.

Ik heb het zelf ook eens uitgerekend en alles consequent afgerond op vier decimalen achter de komma. Dan kom ik zelf op 29,1 % CuO en 71,2 % Cu2O. Ook niet exact dezelfde oplossing, maar ook wel in de buurt.

Ik heb het gevoel dat de afwijkingen ontstaan door andere wijzen van afronding tijdens de berekeningen.

In ieder geval is jouw methode correct. Niets aan af te dingen.

Veranderd door Marjanne, 08 december 2007 - 16:46


#7

florisvda

    florisvda


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 december 2007 - 16:44

Bedankt Marjanne, ik zal het eens voorleggen aan de prof.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures