Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Wetenschappenwisk

Hallo iedereen

Ik ben de hele tijd op het internet aan het zoeken (in verschillende talen) naar een reactie met k-waarde = 1 maar vindt ze maar niet.

Is er eentje die perfect in chemisch evenwicht is en zoja, welke? Zelf ga ik nog verder zoeken, ik houd op de hoogte als ik eentje heb gevonden.

Dit vraag ik omdat het belangrijk is voor mijn (mini-)onderzoek om het verband tussen K en delta S te bepalen, want vermoedelijk is bij K = 1 delta S = 0 voor zowel de reactie naar rechts als naar links.

Dank bij voorbaat!

Marko

Wetenschappenwisk schreef: Hallo iedereen

Ik ben de hele tijd op het internet aan het zoeken (in verschillende talen) naar een reactie met k-waarde = 1 maar vindt ze maar niet.

Dat is niet zo vreemd, want de evenwichtsconstante K is afhankelijk van de temperatuur. Je zult dus nooit "de" K-waarde van een reactie tegenkomen.

Het verband tussen K en S is indirect. K hangt samen met ΔG, de verandering van de vrije energie volgens de Van 't Hoff-vergelijking: ΔG = -RT ln K met R de gasconstante en T de absolute temperatuur.

De vrije energie G is gedefinieerd als G = H - T*S. Met H de enthalpie en S de entropie. Voor een reactie die bij constante temperatuur verloopt, geldt dus ΔG = ΔH - TΔS

Als je de temperatuur weet, en je weet wat ΔH en ΔS zijn bij die temperatuur, kun je ΔG uitrekenen, en daarmee ook de waarde van de evenwichtsconstante. Voor sommige reacties zal er een bepaalde temperatuur zijn waarbij deze 1 is.

Maar het is dus niet (per se) zo dat ΔS = 0 als K = 1. ΔG is dan 0. ΔS kan van alles zijn, zolang ΔH - TΔS maar gelijk is aan 0, of anders gezegd, zolang ΔH = TΔS, of wanneer de temperatuur zodanig is dat T = ΔH/ΔS

Wetenschappenwisk

Dat is niet zo vreemd, want de evenwichtsconstante K is afhankelijk van de temperatuur. Je zult dus nooit "de" K-waarde van een reactie tegenkomen.

Het verband tussen K en S is indirect. K hangt samen met ΔG, de verandering van de vrije energie volgens de Van 't Hoff-vergelijking: ΔG = -RT ln K met R de gasconstante en T de absolute temperatuur.

De vrije energie G is gedefinieerd als G = H - T*S. Met H de enthalpie en S de entropie. Voor een reactie die bij constante temperatuur verloopt, geldt dus ΔG = ΔH - TΔS

Als je de temperatuur weet, en je weet wat ΔH en ΔS zijn bij die temperatuur, kun je ΔG uitrekenen, en daarmee ook de waarde van de evenwichtsconstante. Voor sommige reacties zal er een bepaalde temperatuur zijn waarbij deze 1 is.

Maar het is dus niet (per se) zo dat ΔS = 0 als K = 1. ΔG is dan 0. ΔS kan van alles zijn, zolang ΔH - TΔS maar gelijk is aan 0, of anders gezegd, zolang ΔH = TΔS, of wanneer de temperatuur zodanig is dat T = ΔH/ΔS

Ik beperk mij ook alleen maar op reacties van 25°C (vergeten te vermelden) aangezien K inderdaad afhankelijk is van de temperatuur.

Dus eigenlijk is het dus het het verband tussen K en delta S bij reacties van 25°C, vermoedelijk nadert delta S 0 als K = 1 aangezien reacties kortbij K = 1 bij die temperatuur ook 0 benaderen bij constante temperatuur van 25°C.

Marko

Nee dat klopt niet. Ik stel voor dat je goed kijkt naar de formules die ik gaf en dan beredeneert wat er dan uitkomt als je invult T=298 K.

Wetenschappenwisk

Ik snap jouw beredenering.

Bestaat er dan echter een verklaring voor wanneer K 1 nadert delta S 0 nadert eb wanneer K terug weggaat van 1 delta S weer groot wordt en van teken verandert bij constante temperatuur? Afbeelding

Verstuurd vanaf mijn LG-K220 met Tapatalk

Wetenschappenwisk

Ook wil ik hierbij opmerken dat de entropie is uitgerekend voor de reactie naar rechts.

Verstuurd vanaf mijn LG-K220 met Tapatalk

Marko

Je bent erg summier met informatie. Vertel eens wat meer over de achtergrond van de opgave. Wat staat er bijvoorbeeld in paragraaf 4.1? Uit welk boek komt het, welke opleiding, etc.

Je zegt dat er waardes voor ΔS zijn berekend. Maar aan de hand waarvan? En vanwaar de eenheid J/K?

Het lijkt me overigens sterk (lees: onmogelijk) dat de genoemde entropieveranderingen gelden voor de reactie naar rechts. Als gassen worden omgezet in een vloeistof (reactie 4) dan neemt de entropie af. Omgekeerd, als een vaste stof wordt omgezet in een gas (reactie 3), dan neemt de entropie toe. De entropie neemt ook toe als je een vaste stof oplost (reactie 9) en als er meer vrije deeltjes ontstaan (reactie 5)

De getoonde waardes moeten dus betrekking hebben op de reactie naar links.

Wat ik zou doen als ik jou was: De getoonde waardes voor K omrekenen naar ΔG (met de formule die ik eerder gaf), en daarmee de ΔH uitrekenen. Je zou dan een grafiek kunnen maken van ΔH tegen ΔS (of omgekeerd) voor verschillende reacties, en kijken of er een algemeen verband te ontdekken is.

Wetenschappenwisk

Ik snap het nu! Dankjewel!

Verstuurd vanaf mijn LG-K220 met Tapatalk

Marko

Dan ben ik benieuwd naar je uitleg, want eerlijk gezegd heb ik geen flauw idee wat er nu precies van jullie verwacht wordt. Mijn suggestie in de laatste alinea is dan ook zeker niet het eindantwoord, maar een mogelijke stap in de richting. De vragen die ik stelde, over lesmateriaal, opleiding, etc waren dan ook bedoeld om een idee te kunnen krijgen in welke richting je geacht wordt te gaan. Ik persoonlijk zou een antwoord daarop wel op prijs stellen.

Wetenschappenwisk

Ik zal het je later beantwoorden Marko aangezien ik nu niet veel tijd heb om te schrijven.

Ik snap dat je verward was dat delta S verkleint bij reactie 4 aangezien we van een gas naar een vloeistof gaan, echter (wat ik ook vergeten ben te vermelden), zijn de totale entropieën uitgerekend. Bij reactie 4 (2H2 (g) + O2 (g) <--> 2H2O (l) geld bij 25°C dat de entropie van het systeem op -326,5 J/K ligt. Echter is de uitgerekende entropie van de omgeving 1919,5 J/K (eerst enthalpie van systeem uitgerekend dan gedeeld door T). Dus is de totale entropie 1593 J/K.

Dit is o.a. de werkwijze om de 'totale entropie' uit te rekenen van het boek 'algemene chemie' en is ook het meest logische aangezien (zoals ik vergeten ben te vermelden) in die paragraaf wordt uitgerekend of de reacties spontaan lopen of niet (dus reacties met een entropie lopen spontaan, echter ga ik de Gibbs-vrije energieën uitrekenen voor de zekerheid.

Marko

Je vergeet inderdaad nogal wat essentiële informatie te melden maar ik neem aan dat je met wat je nu hier typt en de bovenstaand gegeven relatie tussen reactiewarmte, vrije energie en evenwichtsconstante, weet wat je moet doen.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?

Re: Is er een chemische reactie waarbij k = 1?