ravnoteža
Submitted by danica_d on Fri, 10/07/2022 - 00:41
Forums:
Molim pomoć oko zadatka: U reakciji: CO(g)+H20(g) -> CO2(g)+H2(g) -reakcija je reverzibilna Ravnotežna se smesa sastoji od 0.2 mola H2, 0.8 mola CO2, 0.1 mola CO i 0.4 mola vode u posudi zapremnine 1L. Kolika je množina CO2 kojeg treba dodati u tu smjsu da nova ravnotežna množina CO bude 0.2 mola? R: 3,3 mol
Hemija
Zanimljiv zadatak koji proverava znanje o konstanti ravnoteze.
Prvo da vidimo koja je konstanta...to mozemo da izracunamo jer su date koncentracije u trenutku ravnoteze....
K = [CO2]*[H2] / [CO]*[H2]
K =[0.8]*[0.2] / 0.1] * [0.4]
K= 4
Dobro, ovo nije bilo tesko...i sad za trenutak da razmislimo sta znaci ta konstanta ravnoteze. Ta konstanta znaci da cak ako nesto i promenimo od koncentracije reaktanata da ce na kraju kad dodje ponovo do ravnoteze taj broj (4) i dalje biti konstanta...i sad treba da ispricamo "pricu"sta se desava...
Koncentracija za [CO] se odmah zna ...treba da bude 0.2 mola (sve se odigrava u posudi od 1 l)...a bila je 0.1 mola. Postavimo pitanje ...kako mozemo dobiti tih dodatnih 0.1 mol CO ? Na taj nacin sto ce reakcija krenuti sa desna na levo...i znaci potrosicemo 0.1 mol CO2 i 0.1 mol H2 za taj "posao"..Kad se to desi, i koncentracija H2O ce se isto povecati za 0.1 mol pa ce sa 0.4 mola doci na 0.5 molova.
A sta se desava sa CO2....pa 0.8 mola, koji su bili na pocetku, ce se povecati za nekakvih x molova (to dodajemo) ali i potrosicemo 0.1 mol CO2 jer je reakcija krenula na levo...i zaustavice se kad konstanta ravnoteze (koju smo poremetili) bude ponovo 4. E sad da to napisemo malo matematicki...
K= [0.8 +x -0.1] * [0.2 - 0.1] / [0.1 +0.1] * 0.4 +0.1] = 4
Resimo to po x...
x= 3.3 mola CO2
može li se taj zadatak
može li se taj zadatak posdtaviti ovako:
4=x*0,1/0,2*0,5 --> x= 4. dakle konačna množina iznosi 4, a početna je bila 0.8. razlika ispada 3,2 što donekle odgovora rešenu.
možete li mi pojasniti kako se ravnoteža pomeri ako se povisi temperatura za egzotermnu reakciju?
Hemija
Ne moze se postaviti na taj nacin jer to znaci da je sistem statican, a nije nego dinamican...znaci, bio je u ravnotezi, pa je izbacen iz ravnoteze...rekcija se odigrala i ponovo je dosao u ravnotezu. CO2 je bilo 0.8 mola i kao da se nista nije desavalo tu dodamo nekih 3.2 mola jer nam treba cifra 4 da bi se postigla K=4.
Znas kako to ispada...da se malo udaljimo od hemije...to je kao da imas parkiran auto i u rezervoaru recimo 10l benzina u rezervoaru....a onda kazes sebi...treba da imam 20l benzina u rezervoaru, idem do pumpe...i sta mislis koliko ces da natocis na pumpi...dodatnih 10l...ne...malo vise jer si potrosila na voznju do pumpe....tako je i sa ovom reakcijom...na pocetku je bilo 0.8 mola CO2 i treba ti na kraju 4 mola...ali dok dodjes do "tamo" (ravnoteze)...nesto ces CO2 da potrosis (0.1mol).
Sto se tice egzotermne reakcije, pod time se podrazumeva da ako reakcija ide sa leva na desno da se dobije toplota, i obrnuto...ako ide zdesna na levo da se toplota trosi.
Kad je sistem u ravnotezi, toplota se ne generise niti se trosi...ali to ne znaci da nece ako namerno poremetimo ravnotezu...a Le Chatelir-ov princip kaze da ako se poremeti ravnoteza reakcija ide u onom pravcu da minimizira taj uticaj. Znaci, ako mi sad pocnemo da grejemo reakcioni sud sa tim reaktantima i proizvodima u ravnotezi....reakcija ce krenuti u onom pravcu tako da to dovodi do hladjenja. U ovom slucaju zdesna na levo (endotermna).
Hvala; lepo si objasnio!
Hvala; lepo si objasnio!
Znaš li objasniti zašto konc. krute faze (i tekuće) ne ulazi u izraz za konstantu ravnoteže?
Hemija
Kada govorimo o konstanti ravnoteze tu mislimo na homogeni sistem, a ako imamo, recimo, supstancu u cvrstom ili tecnom stanju, onda je to heterogeni sistem i one ne ulaze u izraz za konstantu ravnoteze.
U stvari, ulaze ali kao konstante...i onda ako imamo dve kontante koje se mnoze ili dele to je i dalje neka konstanta....i to je sve na levoj strani jednakosti...a na desnoj su one supstance koje su u homogenoj fazi i ciji su svi molekuli i atomi u "igri".
Zasto su cvrste i tekuce supstance van "igre"...pa i jesu, kad malo bolje razmislimo...ogromna kolicina molekula i atoma takvog materijala je "sakrivena" u unutrasnjosti i ako nesto reaguje...reaguje na povrsini.
Ako imamo recimo vodu u hemijskoj jednacini....njena priroda se menja cim predje u gasovito stanje...molekuli su dostupni svuda i na svakom mestu i voda moze da pokaze "svoje pravo lice" i onda ulazi u izraz za konstantu ravnoteza...a kad je u tecnom stanju masa molekula vode uopste nema kontakt sa drugim ucesnicima u reakciji nego samo sami sa sobom...
Zašto piše da je konc.
Zašto piše da je konc. krutine konstanta a možemo npr. povećati njenu koncentraciju kao npr. i konc. gasa?
pronašla sam neke slike vezano za to, no ne razumijem ih pa ako možete malo objasniti.
1) slika: https://ibb.co/m8hL4nL
2) slika: https://ibb.co/5kL8mpG
ne znam iskreno što se s tim slikama hoće naglasiti?
Hemija
Pa znas kako to ide...ako izvucemo iz konteksta da je koncentracija broj molova po jedinici zapremine mi mozemo svasta da tvrdimo i da to izgleda u redu.
Na jednoj ilustraciji neko se igrao sa time pa je pretvarao gustinu u koncentraciju...pa se covek zamisli...pa sta ce nam gustina kao neka karakteristika kad imamo koncentraciju....recimo 1 l vode ima masu od 1 kg ili ako bas ne mozemo da zivimo bez koncentracije mozemo da tvrdimo da je koncentracija vode 55.6 mola/dm3,,,je li tacno...jeste...da li ima smisla...nema.
Koncentracija ima smisla jedino kad imamo nesto u necemu...i to nesto mora biti dostupno u svakom momentu i u svakom delu te zapremine koju posmatramo.
Pokusacu to da objasnim na nekom primeru iz zivota....ne bas vezanim za hemiju koliko za logiku.
Ako ubacis kocku secera u kafu i ako tu kocku ne rastopis...secera kao da i nema i kafa ce biti gorka, a na papiru mozemo da tvrdimo kako je koncentracija secera velika...ali culo ukusa i logika tvrdi da nije jer kafa je gorka ...tek kad sve molekule secera budu dostupne svuda i uvek...tad ce biti kafa slatka i koncentracija zaista "koncentracija".
Na drugoj ilustraciji imamo nekakve cetiri molekule koje plivaju kao ribe u akvarijumu, a na dnu dve gomile nekakvog cvrstog materijala...tog cvrstog materijala moze biti manje ili vise ali u vodi i dalje plivaju samo 4 "ribe" tj molekule...time se hoci reci...ono sto nije rastvoreno ...kao da ga nema.
Hvala !
Hvala !
ali ako stavimo više krutine neće li biti i više molekula koje plivaju?
ili ako dodamo još krutine
ili ako dodamo još krutine taj deo koji je dodan odmah odreaguje jer se CaCO3 pretavra u CaO dakle količina krutine je konstanta, ako sam dobro shvatila
Hemija
Polako,polako...mozda moja analogija sa secerom i kafom nije bas najbolja...ne treba misliti da ce se cvrsta supstanca rastvarati bezgranicno...cak i one koje su najrastvorljivije u jednom momentu stanu i posle ma koliko dodavali cvrste supstance nema daljeg rastvaranja...to se zove zasiceni rastvor, a koliko se necega rastvara zavisi od prirode substance i rastvaraca i temperature i postoje konstante za to...zovu se "proizvod rastvorljivosti".
Recimo ako u super cistu vodu (bez drugih supstanci) ubacimo komadic CaCO3 (mermer ili kreda) doci ce do malog rastvaranja a onda ce rastvaranje stati i mi mozemo da posmatramo taj mermerni kamicak godinama bez ikakavog daljeg rastvaranja.
Neke supstance su veoma rastvorljive...secer..recimo u vodi...ali i secer ce stati u jednom momentu kad je tecnost vec toliko zasicena da postaje viskozna i sirupasta....
U svakom slucaju nas zanimaju samo one molekule, ioni i atomi koje ne vidimo, a koje reaguju i koje su dostupne za reakciju, tj da su u rastvoru ili su kao gas....kiseonik u vazduhu mi uopste ne vidimo, pa cak i vodenu paru jedva vidimo ponekad...ali led je vec nesto drugo...itd...kad je rec o konstanti ravnoteze cvrste i tekuce supstance imaju vrednost 1 i njih ne pisemo...
Hemija
Sto se tice onog primera sa CaCO3 i CaO...nemoj da te zbunjuje ilustracija....za CaCO3 mozemo reci da nece da reaguje u vodi uopste...za CaO hoce...nastace Ca(OH)2 (gasenje kreca) ali ne u reakciji sa CaCO3 nego u reakciji sa vodom...
Hemija
U stvari ova druga slika predstavlja sud u kome nema vode uopste....i ove molekule koje lebde okolo su zapravo CO2.
U tom slucaju taj sud mora biti zatvoren potpuno ako hocemo da imamo ravnotezu...ukoliko nije tj ukoliko CO2 kao gas stalno odlazi reakcija nece prestati i ici ce do kraja tj dok se ne potrosi sav cvrsti CaCO3 i predje u takodje cvrsti CaO. Za taj posao nam treba dosta energije i taj sud treba grejati da do toga dodje. ko je sud hermeticki zatvoren u jednom trenutku ce biti toliko CO2 da ce zaustaviti reakciju....Ako je sud zatvoren onda ilustracija nije dobra...na pocetku imamo 4 molekule koje lebde i na kraju kad se nagradilo dosta CaO takodje 4 molekule a treba da bude vise...znaci sud je otvoren...CO2 stalno odlazi iz sistema i reakcija nema ravnotezu nego ide dok se ne potrosi sav CaCO3.
a što recimo ako povisimo
a što recimo ako povisimo pritisak na sustav u ravnoteži u tom slučajU? Hoće li nastati više CaCO3?
onda ako ga nastane više ne
onda ako ga nastane više ne može se reći da mu je konc. ista
Hemija
U toj hemijskoj reakciji (povratnoj)
CaCO3 ----------> Cao + CO2
K = [CO2]
konstanta ravnoteze iskljucivo zavisi od koncentracije CO2 (mol/dm3) ili moze isto da se izrazi kao parcijalni pritisak CO2
Zasto kazem parcijalni pritisak...zato sto u "zatvorenoj" posudi pritisak mozemo da povecamo i nekim drugim gasom (recimo O2 ili N2) ali nece se nista desiti....samo kad nekako povecamo pritisak CO2 reakcija ce krenuti zdesna na levo i nagradice se CaCO3. (Le Chatelier-ov princip.)
Kad se to desi masa CaCO3 ce se povecati ali to ne znaci da ce se povecati "koncentracija".
Koncentracija je nesto sto vazi samo za homogene sisteme, a cvrsti CaCO3 na dnu nekog suda to sigurno nije.
aha, ja sam stalno zamišljala
aha, ja sam stalno zamišljala da se u tom slučaju povisi konc.
našla sam si jedan primer ravnoteže za vežbu no nije mi jasno zašto se ovde promena HI izražava kao 2-x, a H2 i I2 kao 2+x? obično se u ovakvim zadatcima konc. proizvoda povećavaju a produkata smanjuju.
https://ibb.co/gPGW04Y
https://ibb.co/gPGW04Y
Hemija
Ovo je prilicno dobar zadatak koji govori dosta.
Prvo, pokusaj sebe da ubedis da kod povratnih reakcija, reakcija moze da ide ne samo sleva na desno nego i zdesna na levo...znaci moze da nastane bilo sta i bilo sta moze da bude i reaktant ali i proizvod...zavisno da li reakcija ide tamo ili amo.
Inace, kad se dostigne konstanta ravnoteze, reakcija ne ide ni u jednom smeru nego prividno "miruje" ceka da se nesto desi i onda se ponasa prema Le Chatelir-ovom principu.
Moras da napravis neku jednostavnu pricu, da se udaljis od matematike...u hemiji treba reci sta se desava...
Pogledaj svoj zadatak...u prvom delu su nam dali sve ravnotezne koncentracije ucesnika u reakciji i bez problema izracunamo konstantu ravnoteze...a sta je ravnoteza....pa ravnoteza je kad svega ima u posudi i HI i I2 i H2...u nekoj koncentraciji...nije bitno kojoj ali bitno je da su svi tu...
E sad zamisli, nema nam H2 u posudi...onda ti kazes...e pa cekaj malo...priroda kaze da moraju biti svi prisutni...i sta cemo sad?
Jedna je mogucnost da dodamo H2 koliko treba u posudu ako imamo ili ako nemamo, kao sto je u ovom slucaju... da napravimo H2 tako sto ce se HI razgraditi (reakcija zdesna na levo) i u tom procesu cemo napraviti i nesto I2 koji hteli ne hteli dobijamo cim se HI razgradi.
E sad, pitaj se koliko HI mola treba da se dobije recimo x mola H2...pa treba 2x mola HI za taj posao.
Sta se desava sa HI...pa bilo ga je 0.3 bara i sad posto smo zakljucili da ce se razgraditi, znaci umanjiti ili potrositi....za koliko...pa za 2x jer toliko nam treba da napravimo x H2.
Sta je sa I2...e on ni kriv, ni duzan, ce da dobije x mola (bara) jer se razgradilo 2x mola HI..
Matematicki pisemo ono sto smo ispricali.... HI ce biti sada 0.3 -2x, a za I2 ce biti 0.3+ x....i naravno za H2 ce biti samo x.
Posle resimo taj x matematicki jer K znamo (4).
Hvala puno na pomoći i
Hvala puno na pomoći i iscrpnom odgovoru:)
mene je zbunilo što u zadatku piše da se dodaje H2. Nisam znala da li se njegova konc. smanjuje ili povećava jer dodalo se i njega i HI. Ja sam pomislila da će se njegova konc. smanjiti jer će raagovati s jodom. Ispravite me ako grešim.
Može li se to objasniti i na način da se konc. reaktanata povećavaju zato što se ravnoteža pomiče u levo zbog dodatka proizvoda?
Hemija
Danice....u zadatku (pod C) ne pise da se dodaje H2...pise da su pomesali I2 i HI. H2 ce tek da nastane kad stvari pocnu da se "kotrljaju" svojim tokom.
Drugo...koncentracije reaktanata se nikad ne povecavaju...one se uvek smanjuju...Koncentracije proizvoda se uvek povecavaju...samo ime kaze proizvod...nesto se pravi, proizvodi...Pa sta se menja...mozda se pitas? Pa menja se smer reakcije po potrebi...mi smo navikli da reakcija ide sleva na desno ali moze ponekad da ide i zdesna na levo...pa je jedna te ista materija (recimo H2) ponekad reaktant, a ponekad proizvod reacije.
E sad, zasto reakcija iz ravnoteze ("iz cista mira") krene sad u jednom ili drugom pravcu to zavisi od slucaja do slucaja i ima vise faktora koji uticu na to...
kako postaviti ovaj zadatak
kako postaviti ovaj zadatak pod b) ?
Piše da su na početku reakcije parcijalni pritisci CO2(g) i H2(g) jednaki. jel to znači da je tako i u ravnotežnom stanju?
kako da izračunam H2 početni pod c) ?
Hemija
Ne razumem o kojem je zadatku rec...gde se pominje CO2?
Uzecu da govorimo o zadatku iz ove ilustracije https://ibb.co/gPGW04Y
Parcijalni pritisak nekog gasa zavisi od toga koliko ga ima u posudi, drugim recima od koncentracije...sto ga je vise to je pritisak veci.
U pocetku su bili jednaki parcijalni pritisci za HI i H2...jesu li bili u ravnotezi...nisu...da jesu ne bi nikada pokrenuli hemijsku reakciju....Ravnoteza dodje na kraju...i tada imamo svega po malo...koliko...e to zavisi od konstante ranoteze...i u ovom konkretnom slucaju tak broj je 4.
H2 pocetni? Pa to nema potrebe da izracunavas...samo procitaj zadatak pazljivo...pocetni H2 je 0...zasto?...pa nema ga uopste na pocetku. Na kraju ce ga biti, kad se zavrsi reakcija...bice ga X bara...samo resi linearnu jednakost (vec je to pominjano).
radi se o ovom zadatku:
radi se o ovom zadatku:
https://ibb.co/Njwrvd9
https://ibb.co/Njwrvd9
https://ibb.co/Njwrvd9
Hemija
Treba mi pomoc oko ovog zadatka, hvala unapred:
Prikazati reakcijama amfoternost aluminijum-hidroksida?
Hemija
Aluminijum hidroksid moze da se ponasa i kao baza i kao kiselina u zavisnosti sa kime reaguje.
Sa jakim kiselinama je kao baza:
Al(OH)3 + 3HCl ------> AlCl3 + 3H2O
sa jakim bazama se ponasa kao kiselina:
Al(OH)3 + NaOH -------> Na Al(OH)4
mislila sam na ovaj zadatak:
mislila sam na ovaj zadatak:
https://ibb.co/Njwrvd9
kako postaviti ovaj zadatak pod b) ?
Piše da su na početku reakcije parcijalni pritisci CO2(g) i H2(g) jednaki. jel to znači da je tako i u ravnotežnom stanju?
kako da izračunam H2 početni pod c) ?
Hemija
Izvinjavam se za konfuziju oko pogresnog zadatka...Da vidimo sad ovaj novi...
Da i u ravnoteznom stanju ce parcijalni pritisci CO2 i H2 biti jednaki...naravno bice manji od pocetnih ali jednaki...
Da bi izracunali pocetni parcijalni pritisak za H2 (ujedno ce to biti i za CO2 ako neko pita)...prvo da vidimo kako ide nas izraz za konstantu ravnoteze...koja je u ovom slucaju 18.
K = [CO]*[H2O] / [CO2] * [H2]
Za [H2] ravnotezni vec znamo da je 1.5 bar...toliko ce biti i [CO2]
[CO] ce biti X
[H2O] ce biti X
K = [X]*[X] / [1.5]*[1.5] =18
X = 6.36 bar
Pocetni [H2] ce biti 6.36 + 1.5 = 7.86 bar
Znaci na pocetku je bilo 7.86 bar H2 i CO2...pa se potrosilo 6.36 bara...to znaci da se nagradilo 6.36 bara CO i H20...
malo je nezgodno s mernim
malo je nezgodno s mernim jedinicama za konstantu ravnoteže pa vas hoću pitati na koji način odredite mernu jedinicu koja ovisi o stehiometrijskim koeficientima.
kako biste rešili ovaj zadatak, malo sam se zbunila:
https://ibb.co/BGxPGnb
Hemija
Kada govorimo o jedinicama za konstantu ravnoteze...to je vise "akademsko" pitanje.
Termodinamicka konstanta ravnoteze nema jedinice. Kada govorimo recimo o rastvorima...mi bi trebali da koristimo "aktivitet", a ne koncentraciju u izrazu za konstantu ravnoteze. Aktivitet je bezdimenziona velicina, pa ce i konstanta ravnoteze biti bez dimenzija...samo broj.
Medjutim, mi koristimo koncentracije pa "nekak" to nam daje za pravo da "zakacimo" i jedinice.
Kako se te jedinice racunaju....pa generalno jedinica je mol/dm3 ali uglavnom bice na neki eksponent ...koji je razlika koeficijenata proizvoda i koeficijenata reaktanata.
Sto se tice zadatka sa gasovima u boci.
Prvo izracunamo K za tu reakciju...i to nije tesko...K =[ B] /[A}^2.....4/(8)^2=0.0625...da zaokruzimo na 0.06
Sad to ponovimo za svaku situaciju A,B,C...i uporedimo sa nasom vrednoscu za K=0.06
Ja sam nasao da je pod C pravi odgovor....tu imamo situaciju 6/ (10)^2 = 0.06
ne znam jesu li u ovom
ne znam jesu li u ovom zadatku svi potrebni podtaci zadani:
https://ibb.co/whSGSxh
pa ako možete pomoći. je li se do rešenja dolazi matematički ili?
hvala
Hemija
Do resenja prvo idemo kao hemicari, a na kraju se posluzima malo matematikom....
Prvo napisemo izraz za K date hemijske jednakosti....
K = [C]^(2) / [A]*[B]
znamo K = 4
sta jos znamo....da je [A] = [B].....
dobro ...oznacicemo [A] i [B] sa X ...sada je K
4 = [C]^(2) / [X]*[X]
ili 4 = [C]^(2) / [X]^(2)
sad uradimo koren i levoj i denoj strani...
2 = C /X
dalje... C = 2*X ...ili C = 2*[B] a moze i C = 2*[A] ...jer znamo da je [A] = [B]
znaci tacno resenje je pod B