|
 |
|
Dobar dan!
Sutra imam ispit iz kemije i naišla sam na jedan zadatak koji ne znam kako bi riješila, pa bi Vam bila zahvalna kada bi mi pomogli.
Volumen zraka je 10 dm3, volumen vodika je 10 dom3. Volumni udio kisika u zraku je 0,2095, dušika 0,572 i argona 0,2185.Smjesa zraka i vodika se dovela do eksplozije i pita se koliki je ukupni volumen nakon eksplozije.
|
|
Ime i prezime:
Ivana Stvjetličić
ivanasvjetlicic96@gmail.com
|
 |
 |
Bojim se da zadnjih par dana dolazi malo previše pitanja, a da bi to ljudi sa stalnim radnim vremenom mogli odgovarati još isti dan.
Zadatak je, kao i mnogi koje ovdje dobijemo, nesretno sklopljen. Za početak, kakav je to zrak koji ima dvadesetak posto argona? Nadalje, ako je nešto eksplodiralo, nisam baš siguran da će biti lako mjeriti volumen. Pretpostavit ću stoga da se sve skupa zbiva u nekakvom uređaju koji omogućava da se pokusi vrše pri stalnom tlaku i temperaturi, što će reći da se uređaju lako mijenja volumen (nije da takovih nema u stvarnom svijetu).
Uglavnom, ono što nedostaje zadatku je reći da je smjesa bila odvojena od ostatka svijeta te da je nakon reakcije smjesa ohlađena na istu temperaturu kakva je bila i na početku, a isto je izvedeno i s tlakom (npr. preko klipa).
Druga je opcija, naravno, jednostavno raditi s množinama. Ionako su kod plinova unisono proporcionalne volumenu.
Sam zadatak riješit ćeš kreneš li od jednadžbe reakcije vodika i kisika:
2 H2O + O2 → 2 H2O
Iz nje vidiš da ta dva plina reagiraju u omjeru 2:1, što znači da bi za 10 litara vodika trebalo pet litara kisika. Pomnožiš li volumen zraka s udjelom kisika, naći ćeš da kisika nema dovoljno, što će reći da će nešto vodika ostati. Koliko, možeš izračunati ako od početnog njegovog volumena oduzmeš količinu koja je izreagirala. Ta je količina, očito, dvostruko veća od količine utrošenog kisika.
Ono što ti dalje slijedi je izračunati koliki je ukupan konačni volumen. Kako nije ništa rečeno o temperaturi, postoje dva moguća odgovora. Ako je temperatura (bila) viša od 100 °C (a tlak atmosferski), nastala voda bit će plinovita, tako da je ukupan volumen jednak volumenu nereaktivnih plinova iz zraka, neizreagiralog vodika i vodene pare:
Vkon.(smjesa) = V0(zrak) + V0(vodik) ‒ Vreag.(vodik) ‒ Vreag.(kisik) + Vnast.(voda)
= V0(zrak) + V0(vodik) ‒ 2Vreag.(kisik) ‒ Vreag.(kisik) + 2Vreag.(kisik)
= V0(zrak) + V0(vodik) ‒ Vreag.(kisik)
= V0(zrak) + V0(vodik) ‒ φ(kisik, zrak)V0(zrak)
Ako je voda tekuća, njezin se udio u ukupnom volumenu može zanemariti (nekih 1800 puta je manji od volumena pare) pa se zbrajaju samo volumeni preostalog vodika i plinova iz zraka:
Vkon.(smjesa) = V0(zrak) + V0(vodik) ‒ Vreag.(vodik) ‒ Vreag.(kisik)
= V0(zrak) + V0(vodik) ‒ 2Vreag.(kisik) ‒ Vreag.(kisik)
= V0(zrak) + V0(vodik) ‒ 3Vreag.(kisik)
= V0(zrak) + V0(vodik) ‒ 3φ(kisik, zrak)V0(zrak)
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
