Gleichgewichte und freie Enthalpie (62-72)

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1.         Betrachten Sie das folgende Gleichgewicht:

 

              C6H12O6          +        6 O2                           6 H2O          +          6 CO2       DG < 0

            (= Traubenzucker)

 

            Weshalb zerfällt eine der Luft ausgesetzte Traubenzuckerlösung nicht sofort in CO2 und Wasser gemäss obiger Gleichung?

 

 

2.                              2 NO(g)          +        O2(g)                       2 NO2(g)

 

a.         Berechnen Sie die Enthalpieänderung (DH) für diese Reaktion.

b.         Berechnen Sie die Änderung der freien Enthalpie (DG)  bei 27 oC für diese Reaktion.

c.         Auf welcher Seite liegt das Gleichgewicht bei dieser Temperatur?

d.         Innerhalb welcher Grenzen liegt der numerische Wert der Gleichgewichtskonstanten K bei dieser Temperatur?

e.         Wie kann das Gleichgewicht gegen rechts verschoben werden (3 Methoden angeben)? Ändert dabei jeweils der nummerische Wert von K?

 

 

3.         Es soll das folgende Gleichgewicht zwischen Gasen untersucht werden:

 

                        x N2            +          y O2                         z N2O3

 

a.         Wie gross sind x, y und z?

b.         Welches Vorzeichen besitzt die Änderung der Entropie? Begründung?

c.         Wie wird das Gleichgewicht verschoben, wenn der Druck verändert wird?

d.         Wenn bei 1500 oC eine bestimmte Menge Stickstoff mit einer abgemessenen Menge Sauerstoff rea­giert, so beträgt im Gleichgewicht c(N2O3) = 0,10 mol/L. Gestartet wurde die Reaktion mit 2,00 mol/L Stickstoff und 3,00 mol/L Sauerstoff. Berechnen Sie aus diesen Angaben den nummeri­schen Wert der Gleichgewichtskonstanten K.

 

 

4.         Sauerstoff reagiert mit SO2-Gas unter bestimmten Reaktionsbedingungen zu SO3-Gas. Bei einem bestimmten Experiment betrug (im Gleichgewicht) c(SO3) = 0,08 mol/L. Vor Beginn der Reaktion betrugen die Konzentrationen: c(SO3) = 0,00 mol/L, c(SO2) = 0,10 mol/L und c(O2) = 0,05 mol/L.

 

a          Berechnen Sie den nummerischen Wert der Gleichgewichtskonstanten K aus den obigen Angaben.

b.         Innerhalb welcher Grenzen liegt der Wert von DG bei dieser Reaktion?

 

 

5.         Gegen welche Seite wird das folgende Gleichgewicht verschoben?

 

                                 C(s)           +        CO2(g)                   2 CO (g)

 

            a. Temperaturänderung?                             b. Druckänderung?

 

 

6.         Weshalb wandelt sich das giftige CO an der Luft bei 20 oC nicht sofort in das ungiftige CO2 um? Belegen Sie Ihre Antwort mit Energiedaten.

 

 

7.         Berechnen Sie den numerischen Wert der Gleichgewichtskonstanten K für die folgende Reaktion:

 

                                 N2(g)           +        3 H2(g)                       2 NH3(g)

 

            a. bei 25 oC                                               b. bei 1000 oC

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