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Wie groß ist die Triebkraft der Reaktion?
 
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LisaBisa2002



Anmeldungsdatum: 19.07.2023
Beiträge: 2

Beitrag LisaBisa2002 Verfasst am: 19. Jul 2023 12:15    Titel: Wie groß ist die Triebkraft der Reaktion? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Für die Reaktion
3H2 + N2 --> 2 NH3
Ist bei 300 bar und 800 K die freie Standardreaktionsenthalpie ?RG= 93,26 kJ/mol
.
1. Wie groß ist die Triebkraft der Reaktion, wenn Sie bei 300 bar und 800 K eine Gasmischung
vorgeben, in der alle Komponenten den gleichen Partialdruck haben?
2. Berechnen Sie bei 300 bar und 800 K die Zusammensetzung der Gleichgewichtsmischung,
wenn Wasserstoff und Stickstoff in stöchiometrischem Verhältnis vorliegen (Molenbrüche bzw.
Partialdrücke).

Meine Ideen:
Hallo,
ich muss ehrlicherweise zugeben, dass ich kaum einen Ansatz gefunden habe um die Aufgabe zu lösen. Ich bin mir auch noch unsicher was genau mit "Triebkraft" gemeint ist, aber ich bin davon ausgegangen, dass damit die Gibbs-Energie berechnet werden soll. Hier mein Ansatz:

?G = 93,26*10^3 J/mol + 8,314 J/(mol·K) * 800 K * ln(300*10^5Pa)=207,77 kJ/mol
Die Lösung scheint mir aber viel zu hoch zu sein.
Für die 2 habe ich ehrlich gesagt keine Ahnung wie man da vorgehen soll.
Vielen Dank im voraus!
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5082

Beitrag DrStupid Verfasst am: 19. Jul 2023 12:52    Titel: Re: Wie groß ist die Triebkraft der Reaktion? Antworten mit Zitat

LisaBisa2002 hat Folgendes geschrieben:
Ich bin mir auch noch unsicher was genau mit "Triebkraft" gemeint ist, aber ich bin davon ausgegangen, dass damit die Gibbs-Energie berechnet werden soll. Hier mein Ansatz:

?G = 93,26*10^3 J/mol + 8,314 J/(mol•K) * 800 K * ln(300*10^5Pa)=207,77 kJ/mol


Über die "Triebkraft" bin ich auch gestolpert, aber Deine Idee sieht im Prinzip gut aus. Allerdings sollte es Dich stutzig machen, dass im Logarithmus ein Wert mit Einheit steht. Da gehört etwas dimensionsloses hin. Ich würde deshalb nicht mit den Partialdrücken, sondern mit den Molenbrüchen



rechnen:



LisaBisa2002 hat Folgendes geschrieben:
Für die 2 habe ich ehrlich gesagt keine Ahnung wie man da vorgehen soll.


Was gilt denn für die freie Reaktionsenthalpie im Gleichgewicht?
LisaBisa2002



Anmeldungsdatum: 19.07.2023
Beiträge: 2

Beitrag LisaBisa2002 Verfasst am: 19. Jul 2023 13:27    Titel: Titel: Re: Wie groß ist die Triebkraft der Reaktion? Antworten mit Zitat

Ich bin mir nicht ganz sicher was für Molenbrüche ich hier verwenden soll wenn beide Stoffe den gleichen Partialdruck haben sollen. Ich verstehe auch nicht ganz was mit Partialdruck gemeint ist. Ausgehend deiner Formel was würde ich dann im Logarithmus einsetzen?

Die freie Reaktionsenthalphie im GG ist doch =0 oder nicht? Ich verstehe, leider nicht so ganz wie mir das weiterhilft unglücklich.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5082

Beitrag DrStupid Verfasst am: 19. Jul 2023 14:55    Titel: Re: Titel: Re: Wie groß ist die Triebkraft der Reaktion? Antworten mit Zitat

LisaBisa2002 hat Folgendes geschrieben:
Ich bin mir nicht ganz sicher was für Molenbrüche ich hier verwenden soll wenn beide Stoffe den gleichen Partialdruck haben sollen. Ich verstehe auch nicht ganz was mit Partialdruck gemeint ist. Ausgehend deiner Formel was würde ich dann im Logarithmus einsetzen?


Davon abgesehen, dass es nicht zwei sondern drei Stoffe sind, sollte das hier alle Fragen beantworten:

https://de.wikipedia.org/wiki/Partialdruck

LisaBisa2002 hat Folgendes geschrieben:
Die freie Reaktionsenthalphie im GG ist doch =0 oder nicht? Ich verstehe, leider nicht so ganz wie mir das weiterhilft unglücklich.


Zunächst einmal kannst Du damit die Gleichung oben Null setzen. Damit ist schon viel gewonnen. Dann musst Du Dir noch zunutze machen, dass die Verhältnisse der Komponenten voneinander abhängen. Dabei hilft die Vorgabe, dass die Ausgangsstoffe im stöchiometrischen Verhältnis vorliegen. Am besten gibst Du die Partialdrücke oder Molenbrüche in Abhängigkeit von einem dimensionslosen Umsatz an. Nach dieser Variable löst Du die Gleichung dann auf.
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