Konzentrationen im chemischen Gleichgewicht

Question

Liebe Forum-Mitglieder,

Aufgabe:

Für das Gleichgewicht FeO(s) + CO(g) ⇌ Fe(s) + CO₂(g) ist K_c = 0,403 bei 1000°C.

a. Wenn 0,0500 mol CO(g) und überschüssiges FeO in einem Volumen von 1L bei 1000°C gehalten werden, welche Konzentration von CO(g) und CO₂(g) stellen sich dann ein?

b. Welche Masse Fe(s) ist im Gleichgewicht vorhanden?

Problem/Ansatz:

K_c = (c (CO₂))/(c(CO)) = 0,403, aber wie soll man jetzt auf die Konzentrationen kommen?

Answer 1

Salut,

Für das Gleichgewicht FeO(s) + CO(g) ⇌ Fe(s) + CO2(g) ist Kc = 0,403 bei 1000°C.

a. Wenn 0,0500 mol CO(g) und überschüssiges FeO in einem Volumen von 1L bei 1000°C gehalten werden, welche Konzentration von CO(g) und CO2(g) stellen sich dann ein?

                                             FeO     +    CO       ⇌       Fe     +     CO₂    

zu Beginn:              im Überschuss         0,05 mol/l          /               /

im Gleichgewicht:    i.Ü - x                     0,05 mol/l - x       x              x

°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°

K_c =  [CO₂] / [CO]

0,403  =  x / (0,05 - x)

x =  0,0144

Daraus folgt:

[CO₂]  =  0,0144 mol/l

[CO]  =  (0,05 mol/l) - (0,0144 mol/l)  =  0,0356 mol/l

b. Welche Masse Fe(s) ist im Gleichgewicht vorhanden?

n (Fe)  =  n (CO₂)

⇒  n (Fe)  =  (0,0144 mol/l) * 1 L =  0,0144 mol

Somit ergibt sich (gemäß m = n * M) für die gesuchte Masse an Fe:

m (Fe)  =  0,0144 mol * 55,85 g/mol =  0,804 g

Schöne Grüße :)