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Umsatz einer Gleichgewichtsreaktion nach 30 Minuten und maximaler möglicher Umsatz

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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
Tetrahydropyranone
Dehydratisierung
Konzentration
Buttersäure
Hydroxybuttersäure <gamma->
Tetrahydropyranone
Buttersäure
Dehydratisierung
Dehydratisierung
Gleichgewichtskonstante
Konzentration
Buttersäure
Reaktionsgeschwindigkeit
Hydroxybuttersäure <gamma->
Torf
Gleichgewichtskonstante
Reaktionsgeschwindigkeit
Gleichgewichtskonstante
Stöchiometrie
Vorlesung/Konferenz
Gleichgewichtskonstante
Vorlesung/Konferenz
Stöchiometrie
Gleichgewichtskonstante
Vorlesung/Konferenz
Massenwirkungsgesetz
Vorlesung/Konferenz

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Umsatz einer Gleichgewichtsreaktion nach 30 Minuten und maximaler möglicher Umsatz
Untertitel Übungsaufgabe 39
Serientitel Einführung in die Reaktionskinetik
Autor Lauth, Günter Jakob
Mitwirkende Lauth, Anika (Medientechnik)
Lizenz CC-Namensnennung - keine kommerzielle Nutzung 3.0 Deutschland:
Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen und nicht-kommerziellen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
DOI 10.5446/15613
Herausgeber Günter Jakob Lauth (SciFox)
Erscheinungsjahr 2013
Sprache Deutsch
Produktionsjahr 2013
Produktionsort Jülich

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Physik
Schlagwörter Physikalische Chemie
Kinetik

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