9 svar
333 visningar
louisem är nöjd med hjälpen
louisem 37 – Fd. Medlem
Postad: 23 jun 2020 22:35

Jämviktsekvation problem

Hej!

Jag sitter fast på uppgift 3:12 i Kemiboken 2. 

Uppgiften lyder:

I en behållare med volymen 50,0 dm3 infördes 1,00 mol kolmonoxid och en okänd substansmängd väte. Gasblandningen upphettas till en viss temperatur. Ämnena reagerar och bildar metanol, CH3OH, enligt formeln CO(g) + 2 H2(g) ⇄ CH3OH(g). Jämviktskonstanten är vid denna temperatur 247 (mol/dm3)-2. När jämvikt ställt in sig finner man att gasblandningen innehåller 0,40 mol metanol. Hur stor substansmängd vätgas hade man infört?

Jag har börjat på uppgiften med en tabell såhär:

CO(g) + 2 H2(g) ⇄ CH3OH(g)

CO

före jämvikt, n = 1,00 mol

förändring, n = –0,40 mol

vid jämvikt, n = 1,00 – 0,40 = 0,60 mol

vid jämvikt, c = 0,60 mol / 50,0 dm3 = 0,012 mol/dm3 alt. 1,2 x 10-2

H2

före jämvikt, n = x mol

förändring, n = –2 x 0,40 = –0,80 mol

vid jämvikt, n = x – 0,80 mol

vid jämvikt, c = x – 0,80 / 50,0 dm3

CH3OH

före jämvikt, n = 0 mol

förändring, n = + 0,40 mol

vid jämvikt, n = 0,40 mol

vid jämvikt, c = 0,40 mol / 50,0 dm3 = 0,008 mol/dm3 alt. 8 x 10-3

För att lösa ut x har jag förstått att jag måste använda mig av jämviktsekvationen. Då har jag börjat med att ställa upp den:

247=(0,008)0,012·x-0,850,02

Sen kommer jag inte riktigt vidare... Jag förstår inte hur jag ska börja förenkla så att jag kan använda PQ-formeln.

Enligt facit är x1 = 3,40 och x2 = –1,80 (orimligt). Har inte lyckats tagit mig dit på något sätt!

Tacksam för hjälp!

Teraeagle 20231 – Moderator
Postad: 23 jun 2020 23:10 Redigerad: 23 jun 2020 23:10

Helt riktigt än så länge och tydligt redovisat. Bra!

Det enklaste är att bara dra roten ur båda led på en gång. Utnyttja följande räkneregler i högerledet:

ab=ab\sqrt {\frac {a}{b}}=\frac {\sqrt {a}}{\sqrt {b}}

ab=a·b\sqrt {ab} = \sqrt {a}\cdot \sqrt {b}

louisem 37 – Fd. Medlem
Postad: 24 jun 2020 09:19

Okej, är det för att först och främst få x-0,850,02 till x-0,850,0 som man gör så?

Blir det isåfall:

247=(0,008)0,012·x0,850,02

15,72 = (0,089)0,110·x-0,850,0

Vet inte om jag gör rätt med paranteserna, eller om jag gör rätt på roten ur heller för den delen..

Teraeagle 20231 – Moderator
Postad: 24 jun 2020 09:23 Redigerad: 24 jun 2020 09:25

Helt riktigt. Kan du lösa ut x därifrån?

Sen gäller det att komma ihåg att man får två olika fall när man tar roten ur en ekvation. Du får ytterligare ett fall om du sätter -15,72 istället för 15,72 i vänsterledet eftersom (-15,72)2=15,722. Om du gör på det sättet sen så får du ett till x som möjlig lösning till jämviktsekvationen.

De två lösningarna är samma lösningar du får om du istället hade skrivit om hela ekvationen och använt pq-formeln.

louisem 37 – Fd. Medlem
Postad: 24 jun 2020 09:42 Redigerad: 24 jun 2020 09:45

Kan det bli fyra olika fall med andra ord? ±15,72 som kan användas, och ±0,0890,11·x-0,850,0?

I kursboken ser jag att de oftast låter ena talet (ena ledet?) förbli positivt (trots att det även kan vara negativt väl?) men att det andra talet (andra ledet?) får vara ±. Är det korrekt?

Jag är lite osäker på hur jag ska lösa ut den inre parentesen i nämnaren, men jag testar såhär med 15,72:

15,72·0,11·x-0,850=0,089

sen kanske

1,729·x-0,850=0,089

sen är jag lite osäker på multiplikation av bråktal men ska man tänka nåt sånt här?

1,7291·x-0,850=0,089

blir till

1,729x-1,38350=0,089

sen kanske bli av med nämnaren i VL?

1,729x - 1,383 = 0,089·50

och sen bli av med 1,383?

1,729x=1,472·50

vilket blir

1,729x=73,6

och sen delas allt på 1,729 för att få ut x

1,729x1,729=73,61,729

som blir

x=42.57

vilket jag nu upptäckte blev fel.... vart är det jag tänker fel?

louisem 37 – Fd. Medlem
Postad: 24 jun 2020 09:51 Redigerad: 24 jun 2020 09:52

Ser nu att jag råkat skriva fel redan i steg ett.. testar räkna om!

Edit: eller nej, jag såg fel. Kan inte hitta vart jag gjort fel

Teraeagle 20231 – Moderator
Postad: 24 jun 2020 10:34 Redigerad: 24 jun 2020 10:34
louisem skrev:

Kan det bli fyra olika fall med andra ord? ±15,72 som kan användas, och ±0,0890,11·x-0,850,0?

Det blir bara två fall, för om du sätter minustecken framför båda leden är det samma sak som att sätta plustecken framför båda leden. Du kan multiplicera ekvationen med -1 så ser du det tydligare. På motsvarande sätt spelar det ingen roll om du sätter minustecknet i andra fallet i det ena eller andra ledet. Om du multiplicerar ekvationen med -1 ser du att dessa fall också är identiska.

vilket jag nu upptäckte blev fel.... vart är det jag tänker fel?

Du har inte tagit hänsyn till att multiplikation prioriteras förre addition vid detta steg:

1,729x-1,383=0.089·501,729x-1,383=0.089\cdot 50

Du kan skriva om det till

1,729x=4,45+1,3831,729x=4,45+1,383

och sedan fortsätta därifrån. Du kommer se att ditt x inte blir exakt samma som i facit och det beror på att du har skurit bort en del (för många) decimaler när du har räknat. Ta med så många decimaler som möjligt när du räknar och avrunda endast på slutet, då får du exakt samma svar som i facit.

louisem 37 – Fd. Medlem
Postad: 24 jun 2020 19:52

Okej! Tack! Så först

1,729x-1,383 = 4,45

och sedan addera in 1,383?

1,792x = 5,833

nu delas allt på 1,792 igen

1,792x1,792=5,8331,792

x = 3,255

Nästan rätt? Förstår att svaret kommer bli fel om jag avrundat för mycket, men just nu är det viktigast att jag förstår hur jag ska gå till väga. Verkar det se rätt ut i uträkning, även om svaret blev lite fel?

Teraeagle 20231 – Moderator
Postad: 24 jun 2020 19:55

Ja det är rätt.

louisem 37 – Fd. Medlem
Postad: 24 jun 2020 20:02

Okej! Tack så mycket för hjälpen! 

Svara Avbryt
Close