Chemie
- Details
- Zugriffe: 41920
Name: Wasmer, Stefan (2021-01)
Übungsaufgaben zum Massenwirkungsgesetz
Aufgaben
Aufgabe 1:
Es findet eine exotherme (ΔH = -278 kJ/mol) Gleichgewichtsreaktion statt. Dabei reagieren H2 und I2 miteinander zu HI. Die Konzentrationen sind mit [H2] = [I2] = 0,5 mol/l und [HI] = 10 mol/l bekannt.
Wie lautet K für diese Reaktion?
Aufgabe 2:
Bringt man eine Probe von 0,024 mol/l PCl5 in einen Maßkolben und erhitzt diesen, dann läuft folgende Zersetzungsreaktion ab:
PCl5 ⇌ PCl3 + Cl2
[PCl3] = [Cl2] = 0,05 mol/l
Wie lautet K für diese Reaktion?
Aufgabe 3:
1 mol ONCl wird in ein 1l Gefäß gefüllt. Darauf setzen sich 7% von ONCl zu NO und Cl2 um.
Wie lautet K für diese Reaktion?
Aufgabe 4:
1l Schwefeltrioxid mit [SO3] = 0,06 mol/l reagieren zu 30% zu Schwefeldioxid und Sauerstoff. ΔH beträgt 198 kJ/mol.
Wie lautet K für diese Reaktion?
Aufgabe 5:
Die Gleichgewichtskonstante für die Reaktion von Stickstoff und Sauerstoff zu Stickstoffmonooxid beträgt 1,1 ⋅ 10-2. Die beiden Elemente werden mit der gleichen Konzentration von 1 mol/l zur Reaktion gebracht.
Berechne nun [NO].
Aufgabe 6:
2 mol Wasserstoff und 2 mol Kohlenstoffdioxid reagieren miteinander zu Kohlenstoffmonooxid und Wasser(dampf). K beträgt den Wert 4,4. Die Reaktion läuft in einem 5-Liter-Gefäß ab.
Berechne die Konzentrationen der anderen beteiligten Stoffe.
Aufgabe 7:
In ein 1-Liter-Gefäß wird Iodwasserstoff gefüllt. [HI] beträgt hierbei 0,5 mol/l , K beträgt 54,5.
Berechne die Konzentration der anderen beteiligten Stoffe.
Aufgabe 8:
Stoff A und Stoff B reagieren zu C und D:
A + B ⇌ C + D
[A] = [B] = 1 mol/l
[C] = [D] = 2 mol/l
Durch Rechnung erhält man K = 4
Nun wird aber [B] auf 2 mol/l erhöht. - Berechne die neuen Konzentrationen.
Lösungen
Aufgabe 1:
Zuerst stellt man die Reaktionsgleichung auf:
H2 + I2 ⇌ 2HI
Nun kann man K berechnen:
K = [HI]2 / ([H2]⋅[I2]) = 102 / 0,52 ⋅ (mol/l) / (mol/l)2 = 100 / 0,25 ⋅ 1 / (mol/l) = 400
Aufgabe 2:
K = (0,05)2 / 0,024 = 0,104
Aufgabe 3:
2ONCl ⇌ 2NO + Cl2 - Wichtig: ausgleichen
Tipp: Halbieren der Reaktionsgleichung, um besser die Konzentrationen berechnen zu können:
ONCl ⇌ NO + 1/2 Cl2
[ONCl] = 0,93 mol/l - da nur 7% umgesetzt werden
[NO] = 0,07 mol/l
[Cl2] = 0,035 mol/l - wie man in der halbierten Reaktionsgleichung erkennen konnte reagierte hierzu nur die Hälfte
K = ([NO]2 ⋅ [Cl2]) / [ONCl]2 = (0,072 ⋅ 0,035) / 0,932 = 0,000198
Aufgabe 4:
Da ΔH > 0 ist, handelt es sich bei der gegebenen Reaktion um eine endotherme Reaktion, weswegen man die Reaktion wie folgt aufstellt:
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 - Wichtig: ausgleichen
Tipp: Halbieren der Reaktionsgleichung, um besser die Konzentrationen berechnen zu können:
SO2 + 1/2 O2 ⇌ SO3
nur 30% reagieren -> 70% reagieren nicht -> [SO3] = 0,7 ⋅ 0,06 mol/l = 0,042 mol/l
30% reagieren: [SO2] = 0,3 ⋅ 0,06 mol/l = 0,018 mol/l
[O2] = (0,3 ⋅ 0,06 mol/l)/2 = 0,009 mol/l
K = [SO3]2 / ([SO2]2 ⋅ [O2]) = 0,0422 / (0,0182 ⋅ 0,009) = 604,938
Aufgabe 5:
N2 + O2 ⇌ 2NO
[N2] = [O2]; K = 0,011; [NO] = ???
K = [NO]2 / ([N2] ⋅ [O2])
0,011 = x2 / 1 (mol/l)2
x2 = 0,011 ⋅ 1 (mol/l)2
(x1 = -0,105 mol/l) -> entfällt, da negative Werte nicht erlaubt
x2 = 0,105 mol/l
Aufgabe 6:
K = 4,4; [H2O] = [CO] = ???
[H2] = [CO2] = 2/5 mol/l (da: c = n/V)
H2 + CO2 ⇌ H2O + CO
K = ([H2O]⋅[CO]) / ([H2]⋅[CO2])
4,4 = x2 / (2/5 ⋅ 2/5 ⋅ (mol/l)2)
x2 = 4,4 ⋅ 2/5 ⋅ 2/5 ⋅ (mol/l)2
x2 = 0,704
(x1 = ) -> entfällt, da negative Werte nicht erlaubt
x2 = 0,839
Aufgabe 7:
H2 + I2 ⇌ 2HI
[H2] = [I2] = ???
K = [HI]2 / [H2]2
54,5 = 0,52 / x2
x2 = 0,52 / 54,5
(x1 = -0,068) -> entfällt, da negative Werte nicht erlaubt
x2 = 0,068
Aufgabe 8:
Bei dieser Aufgabe muss man LeChatelier und seine Erkenntnis beachten: Wird B erhöht, so verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite der Produkte, also zu C und D.
Somit nehmen A, B um den gleichen Faktor x ab und C, D nehmen um den Faktor x zu. K bleibt gleich.
die neuen Konzentrationen:
[A] = (1-x) mol/l
[B] = (2-x) mol/l
[C] = [D] = (2+x) mol/l
K = ((2+x)2 ⋅ (mol/l)2) / ((1-x)⋅(2-x) ⋅ (mol/l)2) = 4
x = 0,263 -> nur Werte zwischen 0 und 1 sind erlaubt, da [A] sonst negativ wäre
=>
[A] = 0,737 mol/l
[B] = 1,737 mol/l
[C] = [D] = 2,23 mol/l
- Anorganische Chemie: Vergleich von Ionenbindung und Atombindung
- Anorganische Chemie: Wasserstoff
- Anorganische Chemie: Wie berechnet man Neutralistionsaufgaben (Beispielaufgaben)
- Anorganische Chemie: Wie funktioniert der Lithium-Ionen-Akku?
- Anorganische Chemie: Zink
- Anorgansiche Chemie: Redoxreaktion - Beispielaufgaben
- Biochemie: Biokatalysatoren (Enzyme)
- Chemie: Oxidationszahlen und deren Bestimmung (!)
- Farbigkeit und Molekülstruktur
- Glossar: Fachbegriffe der anorganischen und organischen Chemie mit Erklärungen
- Komplexchemie: Anwendungen der Komplexchemie
- Komplexchemie: Aquakomplexe
- Komplexchemie: Aufbau von Komplexen
- Komplexchemie: Chelatkomplexe
- Komplexchemie: Historischer Abriss der Entdeckung der Komplexchemie
- Komplexchemie: In der Natur vorkommende (biologische) Komplexverbindungen
- Komplexchemie: Komplexe Gleichgewichtsreaktionen und die Stabilitätskonstanten
- Komplexchemie: Komplexstabilitätskonstante und Komplexzerfallskonstante
- Komplexchemie: Ligandenaustauschreaktionen
- Komplexchemie: Nomenklatur (Benennung) von Komplexen
- Komplexchemie: Wasserenthärtung
- Ökologische, ökonomische und soziale Nachhaltigkeit in Chemie
- Organische Chemie: Gelatine
- Selektivität und Spezifität von Katalysatoren
- Herstellung von Maßlösungen
- I-Effekte beeinflussen die Säurestarke von Carbonsäuren
- Organische Chemie: Oxidative Fettumwandlung (Ranzigwerden von Fetten)
- Organische Chemie: Alkane - feste Alkane // Wachse und Paraffine
- Organische Chemie: Alkane - flüssige Alkane
- Organische Chemie: Alkane - gasförmige Alkane
- Organische Chemie: Alkanole (Alkohole)
- Organische Chemie: Alkene und Alkine
- Organische Chemie: Alkohol und seine Wirkung auf Menschen
- Organische Chemie: Alkoholate
- Organische Chemie: Alkohole: Ethanolherstellung durch alkoholische Gärung und großtechnische Produktion
- Organische Chemie: Aminosäuren - Peptidbindung, Typen, Aufbau, Reaktionen
- Organische Chemie: Anorganische Ester
- Organische Chemie: Aufgaben und Übungen zur Nomenklatur bei organischen Verbindungen
- Organische Chemie: Benzin und Diesel
- Organische Chemie: Bestimmung von Schmelz- und Siedepunkten
- Organische Chemie: Biogasanlagen
- Organische Chemie: Brennbarkeit von Kohlenwasserstoffen
- Organische Chemie: Carbonsäuren: homologe Reihe, Verwendung
- Organische Chemie: Carbonylverbindungen - Aldehyde
- Organische Chemie: Carbonylverbindungen - Ketone
- Organische Chemie: chemische Nachweise bei organischen Verbindungen
- Organische Chemie: Cis-/ trans-Isomerie und E/Z-Isomerie
- Organische Chemie: Cycloalkane und Cykloalkene
- Organische Chemie: Darstellungsweisen organischer Verbindungen
- Organische Chemie: Der Einfluss der I-Effekte auf die Säurestärke
- Organische Chemie: Die Aminosäure Glycin
- Organische Chemie: Die Chemie der "Shisha"
- Organische Chemie: Die Harnstoffsynthese von Friedrich Wöhler
- Organische Chemie: Eigenschaften von Aminosäuren
- Organische Chemie: Einfluss von Molekülmasse und Van der Waals-Kräften auf die Schmelz- und Siedepunkte
- Organische Chemie: Elektrophile und nukleophile Addition
- Organische Chemie: Eliminierung
- Organische Chemie: Energetische Betrachtung organischer Reaktionen
- Organische Chemie: Erdöl und Erdgas
- Organische Chemie: Erdöldestillation zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen
- Organische Chemie: Ester und die Veresterung
- Organische Chemie: Esterspaltung durch Hydrolyse
- Organische Chemie: Ethan
- Organische Chemie: Ethanol
- Organische Chemie: Ethen, Propen und Buten
- Organische Chemie: Ethin
- Organische Chemie: Ethin, Propin, Butin
- Organische Chemie: Färbeverfahren
- Organische Chemie: Fehlingprobe & Tollens-Probe
- Organische Chemie: Fehlingprobe und reduzierende Eigenschaften bei Kohlenhydraten
- Organische Chemie: Fette
- Organische Chemie: Fetthärtung und Margarineherstellung
- Organische Chemie: Fettsäuren
- Organische Chemie: Fischer-Projektion und die Umwandlung in die Haworth-Projektion
- Organische Chemie: Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW)
- Organische Chemie: Fruchtsäuren
- Organische Chemie: Fructose
- Organische Chemie: Galactose (!)
- Organische Chemie: Glucose (Traubenzucker)
- Organische Chemie: Glycogen (tierische Stärke)
- Organische Chemie: Glycosidische Bindung
- Organische Chemie: Gummi und Kautschuk
- Organische Chemie: Halogenalkane (!)
- Organische Chemie: Homologe Reihe der Alkane (!)
- Organische Chemie: I-Effekte
- Organische Chemie: Insulin
- Organische Chemie: Isobuten
- Organische Chemie: Isomaltose & Maltose als typische Disaccharide
- Organische Chemie: Isomerieformen
- Organische Chemie: Kerosin und Schweröl als Erdölbestandteile
- Organische Chemie: Keto-En(di)ol-Tautomerie bei Monosacchariden
- Organische Chemie: Kohle und Graphit
- Organische Chemie: Kohlenhydrate - Disaccharide
- Organische Chemie: Kunststoffe I - Allgemeines und radikalische Polymerisation
- Organische Chemie: Kunststoffe im Vergleich: Thermoplaste
- Organische Chemie: Lactose
- organische Chemie: Löslichkeit von organischen Verbindungen (polare und apolare Lösungsmittel)
- Organische Chemie: Mechanismus Veresterung
- Organische Chemie: mehrwertige Alkohole (Alkanole)
- Organische Chemie: Methan
- Organische Chemie: Nachweis von Proteinen (Ninhydrin-Reaktion)
- Organische Chemie: Nachweise für ungesättige Fettsäuren
- Organische Chemie: Nitril als wichtiger Kunststoff
- Organische Chemie: Nomenklatur und Benennung von organischen Kohlenwasserstoffen
- Organische Chemie: Nukleophile Addition
- Organische Chemie: Nukleophile Substitution
- Organische Chemie: Optische Aktivität
- Organische Chemie: Oxidation und Reduktion von Aldehyden
- Organische Chemie: Oxidation von Alkoholen
- Organische Chemie: Oxidation von Glucose mit Methylenblau (blaues Wunder)
- Organische Chemie: Pektine
- Organische Chemie: Petrochemie
- Organische Chemie: Plexiglas als Kunststoff
- Organische Chemie: Polare und apolare Lösungsmittel und Lösungmitteleigenschaften (!)
- Organische Chemie: Polykondensation von Nylon
- Organische Chemie: Polysaccharide
- Organische Chemie: Propan
- Organische Chemie: Radikalische Substitution
- Organische Chemie: Reaktionsmechanismen der organischen Chemie (Übersicht)
- Organische Chemie: Redoxreaktionen und Oxidationszahlen bei organischen Verbindungen
- Organische Chemie: Saccharose
- Organische Chemie: Schmelz- und Siedebereiche von Fetten und Ölen
- Organische Chemie: Schmelz- und Siedepunkte von Alkanen und Alkenen
- Organische Chemie: Schmerzmittel
- Organische Chemie: Spiegelbildisomerie (Stereoisomerie)
- Organische Chemie: Stärke (Amylose und Amylopektin)
- Organische Chemie: Struktur- und Eigenschaftsbeziehungen bei organischen Kohlenwasserstoffen
- Organische Chemie: Tenside
- Organische Chemie: Titration von Glycin
- Organische Chemie: Typen von Carbonsäuren
- Organische Chemie: Verbrennung von Alkanen und CO2-Emission
- Organische Chemie: Vergleich von Siedepunkten bei Alkanen, Alkanolen, Aldehyden und Carbonsäuren
- Organische Chemie: Verseifung
- Organische Chemie: Viskosität
- Organische Chemie: Was ist Organische Chemie?
- Organische Chemie: Zusammensetzung von Waschmitteln
- Organische Chemie: Zusammensetzung von Waschmitteln und deren Funktion
- Organische Chemie: Zwischenmolekulare Kräfte und Anziehungskräfte zwischen Molekülen
- Physikalische Chemie: Die Grundlagen der Thermodynamik