Umsatz einer Gleichgewichtsreaktion nach 30 Minuten und maximaler möglicher Umsatz

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Formal Metadata

Title
Umsatz einer Gleichgewichtsreaktion nach 30 Minuten und maximaler möglicher Umsatz
Subtitle
Übungsaufgabe 39
Title of Series
Author
Lauth, Jakob Günter (SciFox)
Contributors
Lauth, Anika (Medientechnik)
License
CC Attribution - NonCommercial 3.0 Germany:
You are free to use, adapt and copy, distribute and transmit the work or content in adapted or unchanged form for any legal and non-commercial purpose as long as the work is attributed to the author in the manner specified by the author or licensor.
DOI
Publisher
SciFox
Release Date
2013
Language
German
Production Year
2013
Production Place
Jülich

Content Metadata

Subject Area
Keywords
Physikalische Chemie
Kinetik
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Tetrahydropyranone Konzentration Dehydration reaction Hydroxybuttersäure <gamma-> Butyric acid
Tetrahydropyranone Gleichgewichtskonstante Reaction rate constant Konzentration Dehydration reaction Hydroxybuttersäure <gamma-> Butyric acid Butyric acid Dehydration reaction Nicotianaminsynthase
Gleichgewichtskonstante Reaction rate constant Peat Gleichgewichtskonstante
Lecture/Conference Alu element Gleichgewichtskonstante Stoichiometry
Stoichiometry Lecture/Conference Gleichgewichtskonstante
Lecture/Conference Law of mass action
Lecture/Conference
Wir wollen eine Umsatzberechnung für eine Gleichgewichtsreaktion
durchführen. Die Dehydratisierung von gamma-Hydroxy-Buttersäure [A] zu gamma-Butyrolacton [B] verläuft in beide Richtungen als eine Reaktion Erster Ordnung. Die beiden Geschwindigkeitskonstanten k(f) und k(r) sind gegeben. Die
Anfangskonzentration von Buttersäure ist [A]° = 1 mol/L (mol pro Liter) Im Gleichgewicht sind Hinreaktion und Rückreaktion gleich
schnell (r(f)=r(r)); die Gleichgewichtskonstante K(eq) ergibt
sich als Quotient der beiden Geschwindigkeitskonstanten k(f)
und k(r). Die so berechnete Gleichgewichtskonstante von K(eq)=2,697 ist größer als 1 - das Gleichgewicht liegt auf der rechten Seite (im Gleichgewicht überwiegt das Produkt dem
Reaktanten) Wir ermitteln die Konzentrationen von [A]eq und
[B]eq im Gleichgewicht. Die Stöchiometrie liefert folgende Beziehungen [A]=[A]°-x [B]=[B]°+x (x ist die Umsatzvariable) Im Gleichgewicht gilt für x=x(eq): x(eq) = [A]° - [A]eq = [B]eq -
[B]° [A]°, [B]° und die Gleichgewichtskonstante K(eq) sind
bekannt. Mit Hilfe des Massenwirkungsgesetzes lassen sich dann die
Gleichgewichtskonzentration von [A] zu [A]eq = 0,27 mol/L und die Gleichgewichtskonzentration von [B] zu [B]eq = 0,73 mol/L berechnen. Der Umsatz U - definiert als x/[A]° - beträgt im Gleichgewicht 73 %. Dies ist der maximal erreichbare Umsatz
dieser Reaktion. Die Berechnung der Gleichgewichtskonzentration von [A] ist auch aus dem integrierten Geschwindigkeitsgesetz
möglich - wir müssen dann den Grenzwert von [A] für eine Zeit
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