|
 |
|
Poštovani
Imam pitanje za Vas vezano za zadatke koje ne znam rješiti iz fizikalne kemije i treba mi vaša pomoć !
1. Dušikov tetraoksid disocira prema jednadžbi N2O4 -> 2NO2 pri temperaturi 523 K, tlaku 740 mmHg. Masa N2O4 je 54 g, stupanj disocijacije 15% . Izračunaj volumen plinske smjese ??
2.Odredi kod tlaka 101325 Pa temperaturu i toplinu isparavanja 1 kg nekog spoja molarne mase 189,62 g/molu ako je poznata ovisnost tlaka pare o temperaturi
log p - 8,56 - 1450 / T.
3.Za kalijev bromid izračunati entropiju pri tlaku od 101325 Pa ako se temperatura mjenja od 300K - 450 K, a poznata promjena Δcp = 40 * 10^-2 + 12,8*10^-3 J/g mol
4.Za reakciju dobivanja željeza u visokoj peći prema jednadžbi Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2 treba dokazati da li je reakcija endotermna ili egzotermna ?
5. Izračunaj potreban volumen zraka pri temperaturi 295 K , tlaka 181600 Pa za dobivanje 150000 kg amonijaka. Zrak dolazi u suvišku 68%.
Puno hvala unaprijed na rješenim zadacima.
Lijep pozdrav.
|
|
Ime i prezime:
Ivan Gospić
toshibabalea@hotmail.com
|
 |
 |
Prije nego što se pozabavim zadacima, uputio bih te ovdje. Neke od spomenutih točaka odnose se i na tvoje pitanje. Također, odmah ću reći da ovdje u pravilu ne rješavamo zadatke, već dajemo savjete kako to učiniti. Osim ako se ne radi o nečem novom, nečem divljem, puko rješavanje najvjerojatnije će potaknuti na puko prepisivanje, bez puno zadiranja u značenje zadatka.
1. Zadatak nije jasno postavljen jer nije rečeno radi li se o početnoj masi N2O4, ili pak masi tog plina u ravnotežnom sustavu. K tomu, vrijednost stupnja disocijacije pri 523 K najvjerojatnije je pogrešno navedena jer sam sličnu vrijednost negdje našao spomenutu za sobnu temperaturu. Međutim, krive brojke ne utječu na princip rješavanja zadatka.
Samo rješavanje svodi se pak na primjenu jednadžbe stanja idealnog plina:
p·V = n·R·T
i svijest da su za tu jednadžbu sve plinovite molekule iste. Drugim riječima, temperaturu i tlak imaš zadane pa ti predstoji samo izračunati ukupnu množinu čestica. Nju ćeš očito dobiti dijeljenjem zadane mase s molarnom masom didušikovog tetroksida te rješavanjem dileme o značenju te mase. Ako je zadana početna masa, onda ćeš množini dodati 15 % (tj. pomnožiti ju s 1,15) jer je 15 % izvornog plina disociralo na dvostruko više molekula (dakle, gubiš 15 %, a dobivaš 30 %). Ako je zadana masa didušikovog tetroksida u ravnoteži, onda ćeš množinu dušikovog dioksida dobiti tako da množinu tetroksida pomnožiš s 2·15/85. Tu množinu, naravno, onda treba pribrojiti množini tetroksida, a onda iz ukupne množine možeš izračunati volumen.
2. Prvi dio, određivanje vrelišta, bio bi vrlo lagan da nisi znak "=" zamijenio minusom i izostavio jedinice. Ovako je samo lagan jer pored uvrštavanja tlaka u formulu trebaš još i odlučiti koji je od minusa zapravo znak jednakosti te domisliti se koje su jedinice u formuli. Jednadžbe oblika:
a = b + c/x
ne bi smjele biti problem za studente kemije.
Za drugi dio treba ti pak Clausius-Clapeyronova jednadžba. Kako sam zadnji kontakt s njom imao prije više godina, mogu ti preporučiti tek ovaj i ovaj tekst u kojima je opisano kako iz odnosa tlaka i vrelišta doći do entalpije isparavanja.
3. Ovaj zadatak ne znam riješiti, dobrim dijelom opet zahvaljujući nerazumljivo napisanoj formuli. Međutim, slutim da je u pozadini opet Clapeyron.
4. Opet nejasan zadatak, pri čemu je traljav jezik manji problem (dokazuje se tvrdnja, mogućnosti se provjeravaju). Kako dokazati? Najbolji je način napraviti sofisticiranu kalorimetrijsku bombu i izmjeriti reakcijsku toplinu. Pretpostavljam ipak da autor zadatka ne očekuje baš tolike inženjerske vještine od mladih studenata. Moguće je isto tako naći entalpije nastajanja za sva četiri sudionika reakcije i izračunati reakcijsku entalpiju. No, one nisu spomenute u zadatku, tako da ih ili trebaš imati negdje sa strane, ili se zapravo očekuje da je student u stanju procijeniti ode li više energije na redukciju željeza, ili se oslobodi oksidacijom ugljikovog monoksida. Mogući put je preko entropije. Odokativno mi se čini da promjena nije ogromna jer s obje strane imaš isti broj plinovitih čestica. Kako je reakcija spontana (da nije, ne bi bilo crne metalurgije kakvu znamo), očito negativnoj Gibbsovoj energiji mora pridonijeti negativna entalpija. Ovo moje nabadanje može, ali ne mora biti točno, tako da toplo preporučam porazgovoriti o tom zadatku s osobom koja ti ga je zadala.
5. Autoru zadnjeg zadatka toplo preporučam da ga proba izvesti eksperimentalno, na skali kakvu je predložio. Što se dogodi kad stlačiš i zrak i vodik uz pogodan katalizator, najvjerojatnije će završiti u vijestima. Ako se ipak ne dogodi ništa, neka pogleda kako je tu sintezu zamislio njezin tvorac.
S teorijske strane radi se pak o običnom stehiometrijskom zadatku. Iz mase amonijaka trebaš izračunati njegovu množinu, iz množine množinu dušika (treba ga duplo manje), a iz množine dušika, pomoću jednadžbe stanja idealnog plina, njegov volumen. Na kraju, volumen dušika trebaš podijeliti njegovim volumnim udjelom u zraku kako bi dobio volumen zraka i onda tu brojku pomnožiti s 1,68, zbog onog suviška.
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. |
  |
|
