Gleichgewichtskonstante berechnen

Question

Chlorwasserstoff wird in exothermer Reaktion aus den Elementen hergestellt. Zu Versuchsbeginn liegt die Konzentration an Wasserstoff bei 7 mol/l und die von Chlor bei 2 mol/l, die Gleichgewichtskonstante beträgt K=50.

Die Reaktionsgleichung ist:

H2  + Cl2 -> 2HCl

Wie kann ich nun die Gleichgewichtskonstante berechnen?

Answer 1

Salut,

Wie kann ich nun die Gleichgewichtskonstante berechnen?

Die ist aber doch schon in deiner Aufgabe angegeben ! Mit Sicherheit sollst du die Gleichgewichtskonzentrationen aller Reaktionspartner ermitteln.

H₂  +  Cl₂   ⇌   2 HCl

Konzentrationen vor der Reaktion:

[H₂] = 7 mol/L

[Cl₂] = 2 mol/L

[HCl] = 0 mol/L

Konzentrationen nach Einstellung des Gleichgewichts:

[H₂] = 7 - x mol/L

[Cl₂] = 2 - x mol/L

[HCl] = 2x mol/L

K = (2x)² (mol/L)²  /  ( (7 - x) mol/L * (2 - x) mol/L )  =  50        ☼

4x²  /  ( (14 - 9x + x²) )  =  50        I * (14 - 9x + x² )

4x²  =  50x² - 450x + 700

46x² - 450x + 700 = 0        I /46

x²  - 225/23  +  350/23  =  0

Durch Anwendung der pq - Formel erhältst du:

x₁  = 4.8913 + 2.9508 = 7.8421 mol/L

x₂  = 4.8913 -  2.9508 = 1.9405 mol/L

Der Wert von x₁ ist unbrauchbar. Das Ergebnis von x₂ hingegen wird bestätigt durch Einsetzen in obige Gleichung  ☼.

Die Konzentrationen nach Einstellung des Gleichgewichts:

c (H₂)  = 7 - x mol/L = 7 - 1.9405 mol/L = 5.059 mol/L

c (Cl₂)  =  2 - x mol/L = 2 - 1.9405 mol/L = 0,059 mol/L

c (HCl) = 2x mol/L = 2 * 1.9405 mol/L = 3.881 mol/L

Viel Erfolg !