|
 |
|
Trebala bih pomoć s ovim zadatkom,hvala!
U reakcijskoj posudi zagrijavana je smjesa bezvodne octene kiseline i apsolutnoga etanola:
CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O.
Nakon nekoga vremena uspostavljeno je ravnotežno stanje. Ukupni volumen reakcijske smjese iznosi 1,0 L, a konstanta ravnoteže Kc iznosi 4 pri temperaturi pri
kojoj je ravnoteža uspostavljena. Kolika je ravnotežna množina octene kiseline ako je u reakcijskoj posudi pomiješano 2,00 mol octene kiseline i 2,00 mol etanola?
|
|
Ime i prezime:
Petra Karačić
|
 |
 |
Prvo ću se malo pozabaviti zadatkom, budući da na prvi pogled djeluje ozbiljno, a na drugi, treći i ostale poglede baš i ne. Zadatak veli da se bavi smjesom bezvodne octene kiseline i apsolutnog etanola. Kako kemičari običavaju nabrojati sve sastojke smjesa, zaključit ćemo da su spomenute dvije tvari jedini sastojci te smjese. Kemičari inače običavaju tekuće smjese u kojima se sastojci potpuno miješaju, što kod etanola i octene kiseline jest slučaj, nazvati otopinama, ali nigdje ne piše da zadaci iz kemije moraju slijediti kemičarske običaje.
Međutim, dalje zadatak navodi da je ukupni volumen smjese jedna litra te da smo u početku imali po dva mola svakog sastojka. Molarne mase sastojaka su poznate i lako je izračunati da u smjesi na početku imamo 92 grama etanola i 120 grama octene kiseline. Isto tako su poznate i njihove gustoće pa možemo izračunati da je početni volumen etanola 117 mL, a octene kiseline 114 mL. Zajedno, to je daleko manje od jedne litre, tako da se moramo zapitati što je ostatak smjese. Ako stvarno nema drugih sastojaka smjese, onda će ostatak polazne smjese činiti plinoviti etanol i octena kiselina, a kasnije će im se još pridružiti pare vode i etilnog acetata.
Iako se svakako može reći da su autori mislili na nekakvu prosječnu konstantu ravnoteže, koja vrijedi upravo za takav sustav, činjenica je da se u stvarnom svijetu tako ne radi, osim ako su sudionici reakcija nužno u različitim agregacijskim stanjima (npr. kod reakcije kalcijevog oksida i ugljikovog dioksida). Sve u svemu, spomen nekog neutralnog otapala riješio bi ovu zavrzlamu i učinio zadatak posve suvislim.
Što se rješavanja tiče, ono se svodi na to da se izračunaju polazne koncentracije te postavi jednadžba reakcije:
CH3CH2OH + CH3COOH ⇌ CH3COOCH2CH3 + H2O
zajedno s jednadžbom za tu konstantu:
Kc = (c(CH3COOCH2CH3)·c(H2O))/(c(CH3CH2OH)·c(CH3COOH))
Nakon toga treba sve koncentracije izraziti pomoću početnih:
c(CH3COOCH2CH3) = c0(CH3COOCH2CH3) + Δc(CH3COOCH2CH3)
c(H2O) = c0(H2O) + Δc(H2O)
c(CH3CH2OH) = c0(CH3CH2OH) + Δc(CH3CH2OH)
c(CH3COOH) = c0(CH3COOH) + Δc(CH3COOH)
Za promjene koncentracija vrijedi pak da su povezane stehiometrijskim odnosom zadanim jednadžbom reakcije:
Δc(CH3COOCH2CH3) = Δc(H2O) = −Δc(CH3CH2OH) = −Δc(CH3COOH) = x
Uvrštenjem zadnje nepoznanice (smišljene samo da se manje piše u jednadžbu dobiva se jednadžba:
Kc = ((c0(CH3COOCH2CH3) + x)·(c0(H2O) + x))/((c0(CH3CH2OH) − x)·(c0(CH3COOH) − x))
= x2/((c(CH3CH2OH) − x)·(c(CH3COOH) − x))
Nestanak polaznih koncentracija produkata u zadnjem koraku, za slučaj da to nije očito, proizlazi iz toga što su one jednake nuli. Na početku, naime, imamo samo reaktante.
Dalje ne bi trebalo biti teško.
Za vježbu i možda još poneku kritiku na račun neuravnoteženih zadataka utipkaj u tražilicu "ravnotež".
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. |
  |
|
