Gasgesetz

SUIreduit · Anmeldungsdatum: 18.02.2010 Beiträge: 2

Hallo!

Ich habe eine Frage: Ich sollte berechnen, was in einem Druckbehälter nach einer abgeschlossenen Reaktion für ein Druck herrscht. Im Detail:
Das Volumen des Druckbehälters beträgt 4800ml. Da werden nun 250ml Natriumhydroxidlösung hineingegeben worauf eine Reaktion mit 2g Aluminium erfolgt (Der Behälter ist Luftdicht verschlossen).
2g Aluminium entsprechen ja einer Menge von etwa 0.074mol Al, daraus entsteht gemäss der Reaktionsgleichung

Al +NaOH + 3H2O --> Na [Al(OH)4] +3/2 H2

0.111193mol H2 -->Stöchiometrie.

In dem Behälter befinden sich ja noch 4550ml Luft (4800ml - 250ml Lösung) = 0.192 mol (Molare Masse für trockene Luft: 28,9644 g/mol, sagt wikipedia).

d.h. ich habe jetzt in dem Behälter 0.111193mol H2 + 0.192mol Luft + eben die 250ml Lösung. Was habe ich für einen Druck, wenn man mal davon absieht, dass einiges an Gas in Lösung gehen dürfte und die Temperatur als konstant betrachtet?

Kann mir da jemand einen Denkanstoss liefern?

Danke vielmals

TheBartman · Anmeldungsdatum: 09.07.2009 Beiträge: 482

Die Stoffmenge der Luft kannst du vergessen.

Du benötigst das molare Volumen des Wasserstoffes. Für ideale Gase gilt 1 mol = 22,4 L. (im Normzustand) Das sollte ausreichend genau sein.

Also hast du 0,11 mol * 22,4 L/mol an Wasserstoff, den du noch auf deine BEdingungen umrechnen müsstest (Temp, Druck).

Dazu addierst du dein Luftvolumen.

reduitSUI · Gast

danke für die Antwort!

Wasserstoff hat ja aber eine andere Gaskonstante als z.b. Luft? Oder kann ich denn sagen icch habe am Schluss 2,5 liter Wasserstoff (bei 2g Al der Fall) und zu Beginn 4,55 Liter Luft, das gibt dann 7,05 Liter insgesamt. Aber wenn ich jetzt den Druck berechnen will muss ich ja das ideale Gasgesetz nehmen pV= nRT und das kann ja für Gasgemische schlecht angewendet werden... was nehme ich dann für ein n und was für ein R?

SUIreduit · Anmeldungsdatum: 18.02.2010 Beiträge: 2

Oder darf ich sagen:

Durch die Reaktion von NaOH mit Al entstehen 0.1116 mol H2.
Der Behälter enthält bereits 0.203 mol Luft.
Zusammen ergibt das 0.315 mol Gas.

also:

p=nRT/V = 0.315mol*8.314472 (Gaskonstante) *293.15 (Temp. in Kelvin) / 0.0045 m^3 (Volumen des Behälters) = 168742.2

(kg*m^2/s^2)/m^3 gibt doch kg/m*s^2 ? Dann ginge es auch mit den Einheiten auf, denn kg/ m*s^2 wären dann ja Pa. Wäre realistisch?

Oder darf man das nicht verrechnen?

Vielen Dank!

TheBartman · Anmeldungsdatum: 09.07.2009 Beiträge: 482

Viel einfacher:

2,486 L * 293 K / 273 K = 2,668 L H2 bei 293 K

2,668 L H2 + 4,55 L Luft = 7,22 L Gas

7,22 / 4,55 = 1,586 bar.

Voraussetzung ist natürlich, dass dein "Vordruck" der Luft in der Flasche exakt 1 bar ist.

Dein kleiner Fehler wird bedingt durch die Tatsache, dass du 0,203 mol Luft hättest, wenn deine Temperatur 273 K betragen würde. Da du aber auch mit 293 K gerechnet hast, stimmt die Stoffmenge nicht ganz. Ansonsten ist dein Weg auch richtig.