Et kjemispørsmål
Posted: 10/01-2011 00:35
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.
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.