[Chemie] Thermochemie

rvdp

In een bomcalorimeter met een volume van 10 liter bevindt zich een gasmengsel van 0,80g CH4 en lucht (met een molfractie aan O2 van 0,2). De totale druk in het vat bij een temperatuur van 27°C bedraagt 137,2 kPa. Het gasmengsel wordt tot verbranding gebracht waarbij o.a vloeibaar water wordt gevormd en de temperatuur stijgt tot 29°C. delta H voor de beschouwde reactie bedraaagt -890 kJ.1/mol CH4. Bereken de druk in het vat na de reactie en de warmtecapaciteit van de bomcalorimeter.

Ik geraak er gewoon niet uit. (o.a. wat is precies het gevolg van die verbranding en het water dat gevormd wordt, wat betekent de term molfractie,...)

Jan van de Velde

Ik geraak er gewoon niet uit. (o.a. wat is precies het gevolg van die verbranding en het water dat gevormd wordt

je begint met 10 L gas, waarvan een deel lucht en een deel methaan. UIt de massa methaan kun je de hoeveelheid methaanmoleculen (in mol) berekenen, daaruit volgt een volume methaangas. de rest van het vat is gevuld met lucht, waarvan een deel zuurstof is. Methaan en zuurstof uit de lucht reageren met elkaar tot koolzuurgas en water, stel de reaktievergelijking op, zo kun je uitrekenen hoeveel mol water en mol koolzuurgas zal ontstaan, en mol zuurstof en mol methaan zullen verdwijnen. Het water condenseert (zie eindtemperatuur). Je weet nu hoeveel gasmoleculen zich nog in het vat zullen bevinden ná de reactie, en met de algemene gaswet kun je daardoor de druk in het vat uitrekenen.

wat betekent de term molfractie

een molfractie zuurstof van 0,2 betekent simpelweg dat 20 % van het aantal luchtmoleculen zuurstofmoleculen zijn. Zo zou je ook kunnen rekenen met een massafractie of een volumefractie. Vanwege de algemene gaswet pV=nRT zal de volumefractie overigens in theorie geheel (en in de praktijk nagenoeg) gelijk zijn aan de molfractie.

rvdp

Eerst en vooral bedankt voor het antwoord. Hieronder een poging om het op die manier op te lossen:

* aantal mol CH4: 0,80/16 = 0,05 mol

* volume CH4: V=nRT/p => V=0,0009085 liter

* volume lucht: (10 - 0.0009085)/5 = 9,9990915/5 = 1,9998183 liter

* CH4 + 2 02 = CO2 + 2 H2O er zal dus 0,05 mol CO2 en 0.1 mol H20 ontstaan

Nu zit ik echter vast, hoe bepaal ik hieruit hoeveel gasmoleculen er zich nog zullen bevinden?

Fred F.

Uit de gaswet p1V=n1RT1 kun je voor de beginsituatie 1 (voor verbranding) de waarde van n1 oplossen want je weet V, p1 en T1. Let op dat je de juiste eenheden gebruikt.

Je hebt al berekend dat van die n1 er 0,05 mol CH4 zijn. De rest is dus lucht.

Aan de reactievergelijking zie je hoe het totaal aantal molen verandert doordat CH4 en een deel van de O2 verdwijnen en er CO2 ontstaat. Je kunt zo dus uitrekenen wat de waarde van n2 na de verbranding is. En je weet T2 dus kun je uit de gaswet p2 berekenen (aannemende dat V niet veranderd is door een klein beetje uitzetting van de bom).

De warmtecapaciteit van de bom volgt uit de warmtebalans. Je kunt berekenen hoeveel verbrandingswarmte er vrijkomt. Dit wordt opgenomen door de lucht en de bom die beiden opwarmen van T1 naar T2. Zoek de soortelijke warmte van de lucht op en je weet hoeveel warmte de bom opgenomen moet hebben.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[Chemie] Thermochemie

[Chemie] Thermochemie

Re: [Chemie] Thermochemie

Re: [Chemie] Thermochemie

Re: [Chemie] Thermochemie