Aleksandra1994 pisze:Hej Mam problem z dwoma zadaniami z kinetyki chemicznej:
1. Zmieszano kwas octowy z alkoholem etylowym w ilościach stechiometrycznych i przeprowadzono reakcję. Stała równowagi reakcji wynosi 2,25. Jaki jest stopień przereagowania kwasu octowego?
2. W układzie przebiega reakcja A + Bgt(2 strzałki) C + D której stała równowagi w temperaturze T wynosi K=1. W naczyniu reakcyjnym umieszczono 1 mol substancji A, 4 mole substancji B, 2 mole substancji C i 3 mole substancji D, a następnie zamknięte naczynie doprowadzono do temperatury T. W którą stronę przebiegnie reakcja?
Czy ma ktoś pomysł jak uporać się z tymi zadankami?
1. Skoro stosunek stechiometryczny, to możemy użyć równania reakcji do uzyskania danych:
CH
3COOH + CH
3CH
2OH CH
3COOCH
2CH
3 + H
2O
1 mol
. 1 mol
Na każdy 1 mol etanolu przypada 1 mol kwasu octowego (mieszanina przedreakcyjna), więc możemy przyjąć jakąkolwiek wartość stężenia substratów - byle by była ona stechiometryczna, czyli dla obydwu substratów identyczna. Nie wiemy ile wynosi stężenie w stanie równowagi estru i wody, ale wiemy, że będzie wynosić tyle samo dla obydwu.
Prowizoryczna tabelka:
Reagent
.| C pocz. | zmiana C | C równowag.
CH
3COOH
. 1
. -x
1-x
CH
3CH
2OH
1
. -x
1-x
H
2O
. 0
x
x
ester
. 0
. x
. x
-x, ponieważ ubywa nam substratów - stężenie maleje
x, ponieważ przybywa nam produktów - stężenie rośnie
przy liczeniu delty, x ∈lt01=D (dziedzina), ponieważ wiadomo, że nie może nam powstać w molach więcej produktu niż było substratu
Podstawiamy do wzoru na stałą równowagi:
K = (
[CH3COOCH2CH3][H2O]) / (
[CH3COOH][CH3CH2OH])
K = x
2/(1-x)
2
x
1 = 0,6
x
2 = 3 x∉D sprzeczne
60%
2.
A + B ⇌ C + D
Skoro stała równowagi wynosi 1, to stosunek iloczynu stężeń produktów do iloczynu stężeń substratów jest równy 1. Z równania reakcji widzimy, że stosunek molowy reagentów w warunkach stechiometrycznych jest następujący:
A:B:C:D=1:1:1:1
Czyli wiemy, że układ będzie dążyć do maksymalnego możliwego wyrównania stężeń reagentów.
Ja bym to policzył tak. Jeżeli stosunek iloczynu stężeń produktów będących w układzie do iloczynu stężeń substratów będzie mniejszy od 1, to znaczy, że mamy za mało produktów - równowaga przesunie się w prawo. Analogicznie, jeżeli ten stosunek będzie większy od 1, to mamy za dużo produktów, będzie musiała się zmniejszyć ich ilość i równowaga przesunie się w lewo
W naczyniu reakcyjnym umieszczono 1 mol substancji A, 4 mole substancji B, 2 mole substancji C i 3 mole substancji D
Przyjmujemy, że wartość liczbowa stężenia molowego jest równa ilości moli reagentu.
(
[C][D]) / (
[A]) = 2*3 / 1*4 = 6/4 = 1.5
Na mocy ustalonych założeń, stała równowagi przesunie się w lewo.