[chemie] chemisch evenwicht

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 689

[chemie] chemisch evenwicht

Hallo,

In mijn boek staat dat wanneer men uitgaat van een ideaal-gas-reactie de gelijkheid \(\sum \limits_i \nu _i X_i = 0\) opgaat, met X de molaire breuk en \(\nu\) de stoechimetrische coëfficiënt.

X is dus het aantal mol van een stof i t.o.v. het totaal aantal mol, voor zij die misschien niet weten wat een molaire breuk is, of die het onder een andere naam kennen (vb. molfractie, ...).

Nu, de theorie zal wel juist zijn, anders zou het niet (meermaals) in mijn boek staan, maar ik snap niet precies waarom. Als ik als test even een willekeurige ideaal-gas-reactie neem, en daar dan de gelijkheid op uitprobeer, kom ik nooit 0 uit. Hoe komt dit?

Bvb:
\(3 \; H_2 \; (g) + N_2 \; (g) \rightarrow 2 \; NH_3 \; (g)\)
Dan geldt volgens mij:
\(\nu_{H_2} = -3\)
,
\(\nu_{N_2} = -1\)
en
\(\nu_{N_3} = 2\)
en
\(X_{H_2} = \frac{3}{4}\)
,
\(X_{N_2} = \frac{1}{4}\)
en
\(X_{N_3} = \frac{2}{2}\)
en dan is volgens mij
\(\sum \limits_i \nu _i X_i = -3 \cdot \frac{1}{4} - 1 \cdot \frac{1}{4} + 2 \cdot \frac{2}{2} = -\frac{10}{4} + \frac{8}{4} = -0.5 \neq 0\)
Kan iemand mij dit verklaren?

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: [chemie] chemisch evenwicht

Als X de molfractie is dan moet je bij berekening van de X voor H2 en N2 ook rekening houden met de hoeveelheid NH3 in het evenwichtsmengsel.

En bij de berekening van de X voor NH3 moet je rekening houden met de H2 en N2 in het evenwichtsmengsel.

En beiden doe jij niet.
Hydrogen economy is a Hype.

Gebruikersavatar
Berichten: 689

Re: [chemie] chemisch evenwicht

Ok, dat zegt al meer dan mijn boek!

Dus, neem nu de reactie
\(2 \; NO(g) + Cl_2(g) \rightarrow 2 \; NOCl(g)\)
met
\(K_c = 4,6 \cdot 10^4 \mbox{ L mol^{-1} }\)
, dit is een ideaal-gas-reactie, correct? Nu hebben we concentraties nodig, dus neem nu dat we vertrekken met
\(2 \mbox{mol} \; NOCl\)
in een vat met
\(1 \mbox{L}\)
inhoud. (voorbeeldvraag van cursus UGent)

Wat ik daarmee kan berekenen, is dat
\(K_c = 4,6 \cdot 10^4 \mbox{ L mol^{-1} } = \frac{ \left[ NOCl \right]^2 }{ \left[ NO \right]^2 \cdot \left[ Cl_2 \right] } = \frac{ 4 }{ \left[ NO \right]^2 \cdot \left[ Cl_2 \right] } \)
. Op het einde laat ik eenheden weg, want mijn LaTeX-breuk wil anders niet zo mooi meer weergegeven worden.

Maar hoe werk je dit verder uit? Door te zeggen dat de molconcentratie van \(NO\) twee keer zoveel zal zijn als van \(Cl_2\)? Dan nemen we de concentratie van \(Cl_2\) als onbekende x.
\( \frac{ 4 }{ 4x^2 \cdot x} = 4,6 \cdot 10^4 \Rightarrow x^{-3} = 4,6 \cdot 10^4 \Rightarrow x = \sqrt[3]{\frac{1}{4,6 \cdot 10^4}}\)
Dit lijkt me toch niet helemaal te kloppen... Wat doe ik verkeerd?

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Gebruikersavatar
Berichten: 689

Re: [chemie] chemisch evenwicht

Sorry, ik kan mijn post niet meer wijzigen...

Nu, ik weet ook wel dat bovenstaande niet kan kloppen, want de concentraties can Cl2 en NO zijn 0 mol/L in het begin, aangezien we nog een concentratie van 2mol/L hebben van NOCl. Toch zou ik niet weten hoe het op te lossen... Maar ik kom ongeveer 0,02 mol uit voor CL2 en dus het dubbel voor NO, wat dus niet kan... Misschien wel met afrondingsfout, maar dan nog heb ik niets extra berekends en ben ik dus niet verder met de opgave...

Iemand een idee?

Alle hulp geapprecieerd!

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: [chemie] chemisch evenwicht

HosteDenis schreef:In mijn boek staat dat wanneer men uitgaat van een ideaal-gas-reactie de gelijkheid \(\sum \limits_i \nu _i X_i = 0\) opgaat, met X de molaire breuk en \(\nu\) de stoechimetrische coëfficiënt.

X is dus het aantal mol van een stof i t.o.v. het totaal aantal mol, voor zij die misschien niet weten wat een molaire breuk is, of die het onder een andere naam kennen (vb. molfractie, ...).
In deze formule is Xi beslist niet de molaire breuk, of de molfractie.

Het is in feite niet meer dan de chemische formule van component i.

In Perry Chemical Engineers Handbook wordt het Ai genoemd:
Bijlagen
Perry_stoichiometry.GIF
Perry_stoichiometry.GIF (71.52 KiB) 172 keer bekeken
Hydrogen economy is a Hype.

Gebruikersavatar
Berichten: 689

Re: [chemie] chemisch evenwicht

Fred F. schreef:In deze formule is Xi beslist niet de molaire breuk, of de molfractie.

Het is in feite niet meer dan de chemische formule van component i.

In Perry Chemical Engineers Handbook wordt het Ai genoemd:
Bedankt voor de uitleg! Dan snap ik alles aan dit deel van mijn theorie!

Nu snap ik alleen nog die opgave van de UGent niet, dus als je me daar ook al mee zou kunnen helpen, bedankt, zoniet, dan kom ik daar wel op terug wanneer ik alle theorie heb doorgenomen en ik het nog steeds niet snap.
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: [chemie] chemisch evenwicht

Ik had niet naar die Ugent opgave over NOCl gekeken omdat ik dacht dat het over die befaamde Xi ging.

Als je begint met 2 mol NOCl in 1 liter, dan heb je in de evenwichtssituatie geen 2 mol NOCl meer.

Als er x mol Cl2 ontstaat dan heb je inderdaad 2x mol NO, maar ook nog maar (2 - 2x) mol NOCl
Hydrogen economy is a Hype.

Gebruikersavatar
Berichten: 689

Re: [chemie] chemisch evenwicht

Als er x mol Cl2 ontstaat dan heb je inderdaad 2x mol NO, maar ook nog maar (2 - 2x) mol NOCl
Begrepen, logisch eigenlijk.

Bedankt!

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Reageer