Synthese von Bromwasserstoff wie berechnet man die dazugehörige Gleichgewichtskonstante?

Meine Angaben sind V=1,5l H2=5mol Br=6mol und nach Einstellung des chemischen Gleichgewichts liegen 2mol Wasserstoff vor. Ich hab die Reaktionsgleichung so aufgestellt:

Br2 + H2 --><-- 2HBr

Danach habe ich die Anfangskonzentrationen ausgerechnet also 6/1,5=4 mol/l und 5/1,5=3,33 mol/l

Und jetzt weiß ich nicht wie ich weiter machen soll.

Answer 1

[indiachinacook]

Für jedes Mol H₂, das abreagiert, entstehen 2 mol HBr. Die Stoffmenge an H₂ fällt von 5 mol auf 2 mol, also haben 3 mol reagiert, und es entstehen 6 mol HBr.

Ursprünglich waren 6 mol Br₂ im Kolben. Für jedes gebildete Mol HBr verschwindet ein halbes Mol Br₂, also bleiben 3 mol Br₂ übrig.

Diese Zahlen kannst Du sofort ins Massenwirkungsesetz einsetzen, weil es in die­sem Fall (gleiche Anzahl an Teilchen links und rechts) direkt mit Stoffmengen for­mu­liert werden darf:

(Ich hätte die Gleichgewichtskonstante wesentlich höher eingeschätzt, zumindest bei vernünftigen Temperaturen. Findet jemand einen Fehler?)

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Comments

[Miraculix84]

Ich hätte die Gleichgewichtskonstante wesentlich höher eingeschätzt, zumindest bei vernünftigen Temperaturen. Findet jemand einen Fehler?

Ich nehme stark an, dass die Zahlenwerte fiktiv sind. ;)

[Hawktor]

Alles klar jetzt hab ich es verstanden danke, aber sicher, dass das Volumen keine Rolle spielt, weil sonst wäre es doch nicht angegeben oder nicht

[indiachinacook]

@Hawktor

Es ist nur zur Verwirrung angegeben. Natürlich kannst Du die Stoffmengen in Kon­zen­tra­tio­nen umrechnen (indem Du durch das Volumen dividierst) und dann diese Kon­zen­tra­tio­nen ins Massenwirkungsgesetz einsetzen. Dabei kommt aber das­sel­be heraus, weil Du den Zähler zweimal durchs Volumen dividierst und den Nenner auch, so daß es sich insgesamt herauskürzt.

Diese Abkürzung funktioniert aber nur, wenn Zähler und Nenner insgesamt gleich­viele Kon­zen­tra­tionen (unter Berücksichtigung der Exponenten) enthält; das ist gleich­wertig dazu, daß sich die Teilchenanzahl während der Reaktion nicht ändert bzw. daß die Gleich­gewichts­kon­stan­te dimensionslos ist. Bei der Knallgasreaktion wäre das z.B. nicht der Fall, daher müßtest Du dort das Volumen unbedingt mitnehmen.

[TomRichter]

@indiachinacook

> Es ist nur zur Verwirrung angegeben

Im Gegenteil. Die SuS haben gelernt, die Gleichung fürs MWG mit Konzentrationen aufzustellen. Da ist es, zumal für mathe-schwache, sehr verwirrend, die Stoffmenge nicht in eine Konzentration umrechnen zu können.

Answer 2

[Miraculix84]

K = [HBr]² / ([H2]•[Br2])

Vorher:

• [HBr] = 0
• [H2] = 5
• [Br2] = 6

Nachher:

• [HBr] = 6
• [H2] = 2
• [Br2] = 3

Einsetzen:

K = [HBr]² / ([H2]•[Br2]) = 6² : (2•3) = 6

Das Volumen ist egal, weil es sich bei dieser dinensionslosen GGW-Konstante eh rauskürzt.

VG

Comments

[Hawktor]

Dankeschön, nur das Volumen verwirrt mich irgendwie also ich dachte, dass es eine Rolle spielt

[TomRichter]

@Hawktor

> ich dachte, dass es eine Rolle spielt

Meistens tut es das auch. Hier nicht.