Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 31. 01. 2019 10:28

Arabidopsis
Zelenáč
Příspěvky: 8
Škola: Gymnázium Svitavy
Pozice: student
Reputace:   
 

Ideální plyn - parciální tlaky

Dobrý den, potřebuji poradit s následujícím příkladem:

Adice benzenu na acetylen za vzniku vinylbenzenu probíhá v plynné fázi v uzavřené nádobě za konstantní teploty. Na začátku reakce byly v nádobě přítomny pouze benzen a acetylen v molárním poměru 1:2, přičemž celkový tlak této směsi byl 100 kPa. Za předpokladu ideálního chování vypočtěte parciální tlaky benzenu, vinylbenzenu a acetylenu v reakční směsi v okamžiku, kdy celkový tlak poklesl na 90 kPa.

Podle rovnice

$C_{6}H_{6} + C_{2}H_{2} \Rightarrow C_{6}H_{5}CHCH_{2}$

jsou všechny složky v poměru 1:1:1.

Výchozí reakční směs:
benzen - 1 mol
acetylen - 2 mol
styren - 0 mol
celkem tedy 3 mol; 100 kPa

Pokud by reakce běžela do vyčerpání benzenu, vypadala by výsledná reakční směs takto:
benzen - 0 mol
acetylen - 1 mol
styren 1 mol
celkem 2 moly, tlak poklesne na 66,67 kPa (2/3 x 100 kPa)

Tlak však poklesl na 90 kPa, benzen tedy nezreagoval všechen.
Vytvořila jsem si rovnici
x/3 = 90/100 kPa
x = 2,7 mol - celkové látkové množství ve výsledné reakční směsi

Protože 60,67/90 kPa = 0,74, reakce proběhla ze 74 %, zreagovalo tedy 0,74 mol benzenu.
benzen 1 - 0,74 = 0,26 mol
acetylen 2 - 0,74 = 1,26 mol
styren 0,74 mol
to ovšem ve výsledku nedává dohromady 2,7 mol.
Kde se stala chyba? Jak vypočítat množství produktů?

Moc děkuji!

Offline

 

#2 31. 01. 2019 11:44

pietro
Příspěvky: 4766
Reputace:   187 
 

Re: Ideální plyn - parciální tlaky

Ahoj.

Označíme (b,a,s) vektor počtu molov b=benzen, a=acetylen.....
Zo zákona zachovania sa počet molov bude pohybovať podla priamky
(b,a,s)=(b0,a0,s0)-t*(1,1,-1) kde t je parameter priamky v 3d.
Na zaciatku bolo b0/a0=1/2

A tlakovo p*v=nRT, nech molov Bolo   b0=1, a0=2, spolu 3moly, potom nemenny objem reaktora je zo stavovej rce v=3RT/100.
Pri 90kPa je celkový počet molov n=90*(3RT/100)/RT=2.7

A Teda
(b,a,s)=(1,2,0)-t*(1,1,-1)
Kde b+a+s=2.7
Potom (1-t)+(2-t)+(0+t)=2.7
A odtial máme t =0.3
A (1,2,0)-0.3*(1,1,-1)=(0. 7, 1.7, 0.3)
A parc tlaky potom tiez v tych pomeroch molov.

Offline

 

#3 31. 01. 2019 23:13

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5073
Reputace:   126 
 

Re: Ideální plyn - parciální tlaky

Případně (bez použití "vektorů")...

Když tam tedy po reakci má zbýt 2.7 molů, a počet molekul benzenu, které zreagovaly si označíme k, tak by mělo platit, že

počet zbylých molekul benzenu + počet zbylých molekul etylenu + počet molekul toho vinylbenzenu = 2.7 molů, tedy:

(1-k) + (2-k) + k = 2.7

tedy

3-k = 2.7

k = 0.3


Ale teď koukám, že se to od toho předchozího zas tak moc neliší...

Offline

 

#4 02. 02. 2019 16:53

Arabidopsis
Zelenáč
Příspěvky: 8
Škola: Gymnázium Svitavy
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Ideální plyn - parciální tlaky

Děkuji za obě odpovědi.
Pěkný víkend

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson