Et kjemispørsmål

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
Putekrig
Cantor
Cantor
Posts: 130
Joined: 07/10-2010 16:19

Ja, jeg vet jeg er på feil sted, men siden jeg vet det frekventerer i alle fall én kjemiker her (uten å nevne navn, *host*), så drister jeg meg til å spørre her. Jeg hadde tidligere i år en innlevering i KJEM110 (Kjemi og energi) ved UiB, og det gikk rimelig bra, synes jeg, men én oppgave var jeg tydeligvis helt på bærtur på. Fant nettopp denne besvarelsen igjen i en papirhaug på roterommet, så jeg ble plutselig litt nysgjerrig på hvordan det burde ha blitt gjort. :)

Poster min feilaktige fremgangsmåte her, i håp om at noen vil rette på meg. Hvis jeg har tolket symbolene riktig så fikk jeg 1 av 5 poeng på fremgangsmåten, og et stort minus (for galt svar) på selve svaret. Rimelig galt, med andre ord.

Oppgavearket er blitt slettet, men jeg tror oppgaven var noenlunde slik:
Vi har to beholdere fylt med gass.
1) 2,125 liter -- 0,750 atm -- 80 grader Celsius -- fylt med SO[sub]2[/sub]
2) 1,500 liter -- 0,500 atm -- 80 grader Celsius -- fylt med O[sub]2[/sub]
Dersom disse to beholderne slås sammen, hva blir det totale trykket?

Her er min besvarelse:
----------------------------------------------------------
Vi finner først stoffmengden gass i de to beholderne:

[tex]n_{\tiny{SO_2}} = \frac{PV}{RT} = \frac{0,750 \rm{atm} \ \cdot \ 2,125 \rm{L}}{353\rm{K} \ \cdot \ 0,082057 \frac{\rm{L}\cdot \rm{atm}}{\rm{K}\cdot \rm{mol}}} = \underline{0,0550 \ \rm{mol}}[/tex]

[tex]n_{\tiny{O_2}} = \frac{PV}{RT} = \frac{0,500 \rm{atm} \ \cdot \ 1,500 \rm{L}}{353\rm{K} \ \cdot \ 0,082057 \frac{\rm{L}\cdot \rm{atm}}{\rm{K}\cdot \rm{mol}}} = \underline{0,0259 \ \rm{mol}}[/tex]

Vi har følgende reaksjonsligning:
[tex]2\rm{SO_2} \ + \ \rm{O_2} \ \longrightarrow \ 2\rm{SO_3}[/tex]

Fordi [tex]2n_{\tiny{O_2}} < n_{\tiny{SO_2}}[/tex], er det O[sub]2[/sub] som er den begrensende faktoren. Stoffmengden SO[sub]3[/sub] vil bli [tex]2 \cdot n_{\tiny{O_2}} = \underline{0,0518 \ \rm{mol}}[/tex]

Det er da [tex]n_{\tiny{SO_2}} - n_{\tiny{SO_3}} = 0,00324 \ \rm{mol}[/tex] SO[sub]2[/sub] som ikke reagerer.

Gassblandingen etter reaksjonen vil bestå av:
[tex]3,24 \cdot 10^{-3} \ \rm{mol} \ \rm{SO_2}[/tex] og [tex]0,0518 \ \rm{mol SO_3}[/tex]

Vi finner da molbrøkene på denne måten:

[tex]X_{\tiny{SO_2}} = \frac{n_{\tiny{SO_2}}}{n_{\tiny{SO_2}} + n_{\tiny{SO_3}}} = \frac{0,00324 \ \rm{mol}}{0,0550 \ \rm{mol}} = \underline{\underline{0,0588}}[/tex]

[tex]X_{\tiny{SO_3}} = \frac{n_{\tiny{SO_3}}}{n_{\tiny{SO_2}} + n_{\tiny{SO_3}}} = \frac{0,0518 \ \rm{mol}}{0,0550 \ \rm{mol}} = \underline{\underline{0,9412}}[/tex]

Det endelige trykket blir:

[tex]P = \frac{n_{\tiny{SO_2 + SO_3}}\cdot RT}{V_{\tiny{tot}}} = \frac{0,0550\rm{mol} \ \cdot \ 0,082057 \frac{\rm{L}\cdot \rm{atm}}{\rm{K}\cdot \rm{mol}} \ \cdot \ 353\rm{K}}{(2,125+1,500)\rm{L}} = \underline{\underline{0,440 \ \rm{atm}}}[/tex]

-------------------------------------------------

Jeg ser jo nå at jeg totalt ignorerer molbrøkene når jeg sammenfatter svaret mitt, så jeg burde luktet at det var noe muffens. Men nå har jeg i alle fall vist en innsats og forsøkt å få dette til, uten å lykkes. Noen som har lyst å hjelpe? :)


Edit: Ah, når jeg tenker over det, var kanskje oppgaven todelt. Lurer på om den var "Finn molbrøkene, og det totale trykket". Derav dobbel understrek under tre forskjellige svar. :)
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Mener det blir sånn:
dette er en isoterm prosess (T er konstant):

betrakter tilfellet A først for SO_2 ,
deretter B for O_2, og antar ideelle gasser:
=====================
A:
[tex]\frac{p2}{V2}=\frac{p1}{V1}[/tex]

[tex]\frac{p2}{3,625}=\frac{0,75}{2,125}[/tex]

[tex]p2=1,279\,atm[/tex]
--------------------------------------
B:
[tex]\frac{p2}{V2}=\frac{p1}{V1}[/tex]

[tex]\frac{p2}{3,625}=\frac{0,5}{1,5}[/tex]

[tex]p2=1,208\,atm[/tex]

så blander vi gassene, og anvender Daltons law:

[tex]p(tot)=p(A2)\,+\,p(B2)=(1,279+1,208)\,atm=2,487\,atm[/tex]
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Post Reply