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| Aufgabe | Für die Umsetzung von Essigsäure CH3COOH mit Ethanol C2H5OH zu Essigsäureethylester CH3CooC2H5 und H2O hat die Gleichgewichtskonztante bei 25 Grad C den Wert 4.
a) Berechnen Sie die Gleichgewichtskonzentration aller beteiligten Stoffe, wenn die Ausgangsstoffe im stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt werden.
b) Berechnen Sie die Gleichgewichtskonzentration des Esters, wenn die Ausgangskonzentration der Essigsäure verdoppelt wird.
c) Wie groß ist die Gleichgewichtskonzentration an Ester, wenn dem Gleichgewicht Wasser entzogen wird und dessen Konzentration nur noch 0,08 mol beträgt? Die Ausgangsstoffe werden den im stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt. |
Unser Ansatz für diese Fragen wäre das Massenwirkungsgesetz anzuwenden CH3CooH+ C2H5OH ----> CH3COOC2H5 + H2O
Kc= cCH3COOC2H5*cH2O/cCH3COOH*cC2H5OH
Ab diesem Schritt kommen wir absolut nicht mehr weiter.
Wie errechnen wir die Gleichgewichtskonzentrationen?
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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Hi, Steffi,
> Für die Umsetzung von Essigsäure CH3COOH mit Ethanol C2H5OH
> zu Essigsäureethylester CH3CooC2H5 und H2O hat die
> Gleichgewichtskonztante bei 25 Grad C den Wert 4.
> a) Berechnen Sie die Gleichgewichtskonzentration aller
> beteiligten Stoffe, wenn die Ausgangsstoffe im
> stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt werden.
Nimm an, die Gleichgewichtskonz. von Essigsäure (und dann natürlich auch von Ethanol) sei x, die von Essigsäureethylester und Wasser jeweils y, so ergibt sich aus dem MWG:
[mm] \bruch{y*y}{x*x} [/mm] = 4 und somit: y = 2x.
Heißt: Die Konzentrationen der Stoffe rechts sind doppelt so hoch wie die links, also z.B.:
Jeweils 1 mol Essigsäure und Ethanol und jeweils 2 mol Essigsäureethylester und Wasser sind im Gleichgewicht vorhanden.
Wenn die Aussage aber bedeuten soll, dass [mm] \red{anfangs} [/mm] jeweils 1 mol Säure + Alkohol vorhanden waren, so sind im Gleichgewicht
jeweils [mm] \bruch{1}{3} [/mm] mol Essigsäure und Ethanol
sowie jeweils [mm] \bruch{2}{3} [/mm] mol Ester und Wasser vorhanden.
> b) Berechnen Sie die Gleichgewichtskonzentration des
> Esters, wenn die Ausgangskonzentration der Essigsäure
> verdoppelt wird.
Ich will die Rechnung diesmal nicht allgemein durchführen.
Daher wähle ich als Ausgangskonz. der Säure: 2 mol;
demnach für den Alkohol: 1 mol.
Im Gleichgewicht gilt dann:
Säurekonz: 2-x;
Konz. des Alkohols: 1-x;
Konz des Esters und des Wassers: jeweils x.
Ansatz: [mm] \bruch{x^{2}}{(2-x)(1-x)}=4
[/mm]
Daraus ergibt sich: [mm] 3x^{2}-12x+8=0.
[/mm]
Einzig brauchbare Lösung: x [mm] \approx [/mm] 0,8453 (mol).
c) überlege Dir erst mal selbst! Frag' nach, wenn Du nicht weiterkommst!
mfG!
Zwerglein
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hallo was ich nicht verstehe ist, warum die konz. des wassers immer mit der des esters gleich ist....
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Hi, just.missing,
> hallo
> was ich nicht verstehe ist, warum die konz. des
> wassers immer mit der des esters gleich ist....
"immer" auch wieder nicht - siehe Aufgabe c)
Aber der Reihe nach:
Du hast anfangs nur Essigsäure und Alkohol.
Dann reagieren die beiden miteinander und zwar so, dass aus jeweils 1 Molekül Essig und 1 Molekül Alkohol genau 1 Molekül Ester und 1 Molekül Wasser entstehen. Ergo: Gleich viel Wasser wie Ester.
Solange an dem Gleichgewicht nicht "rumgespielt" wird, bleibt das auch so.
Erst wenn ich von außen "eingreife", z.B. indem ich die Esterkonz. oder die Wasserkonz. manipuliere, ändert sich dies!
mfG!
Zwerglein
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aber wie erkenne ich . dass aus jeweils 1 Molekül Essig und 1 Molekül Alkohol genau 1 Molekül Ester und 1 Molekül Wasser entstehen?
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Hallo,
> aber wie erkenne ich . dass aus jeweils 1 Molekül Essig und
> 1 Molekül Alkohol genau 1 Molekül Ester und 1 Molekül
> Wasser entstehen?
indem du dir die Reaktionsgleichung anschaust. Die Koeffizienten vor den jeweiligen Stoffen geben an, in welchem Verhälntnis die Stoffe verbraucht bzw. erzeugt werden.
Gruß miniscout
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und wenn s so wäre, dann ist doch bei c ) sowohl ester als auch wasser 0.08mol? dementsprechend säure und alkohol jeweils 0.04mol? da y=2x ?
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Hi, just.missing,
zum zweiten!
> und wenn s so wäre, dann ist doch bei c ) sowohl ester als
> auch wasser 0.08mol?
Nein! Denn nun wird "manipuliert":
Es steht nämlich da: Dem Gleichgewicht wird Wasser ENTZOGEN, Ester jedoch nicht! Ergo: Wasser wird weniger, Ester aber nicht!
> dementsprechend säure und alkohol
> jeweils 0.04mol? da y=2x ?
Denk' nochmal drüber nach!
mfG!
Zwerglein
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hmm ich habe noch eine frage zu b) und zwar warum Säurekonz: 2-x; ist x hier Konz des Esters und des Wassers ?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:34 Do 23.10.2008 | | Autor: | MarkusF |
Ja, genau: x = c(Wasser) = c(Ester) (im Gleichgewicht).
Viele Grüße,
Markus
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ops hab die frage falsch gestellt ich verstehe nämlich nicht ob x in 2-x die konz. des wassers oder des esters ist. Oder ist x ein mittelwert von x+x/2?
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:53 Do 23.10.2008 | | Autor: | MarkusF |
Die Konzentrationen des Wassers und des Esters sind gleich.
x = c(Ester) = c(Wasser)
Viele Grüße,
Markus
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ja schon klar das die konz. gleich ist .
meine frage ist was x in 2-x darstellen soll
ist x die konz des wassers oder des esters. Wie kommt man auf 2-x? warum ist 2-x die konz. der säure?
was ist, wenn die konz. des wassers 3x und des esters x was dann? wie ist dann die konz. der säure?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:04 Do 23.10.2008 | | Autor: | MarkusF |
Nach der Reaktionsgleichung entsteht genausoviel Wasser wie Ester, daher sind deren Konzentrationen gleich. [mm] 2\frac{mol}{l} [/mm] ist die Anfangskonzentration der Säure, die Säure reagiert z.T mit dem Alkohol zu dem Ester und Wasser. Die Konzentrationen im Gleichgewicht sind also: c(Wasser) = c(Ester) = x [mm] \frac{mol}{l} [/mm] und c(Säure) = (2-x) [mm] \frac{mol}{l}
[/mm]
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ok sagen wir mal falls dieses gleichgewicht zustande käme(geht nur ums prinzip):
I2 + H2 <---> HI (nicht 2HI)
wenn I2 1mol und H2 2mol ist und ich soll Gleichgewichskonz. erstellen dann wäre doch HI=x , wasserstoff = 2-0.5x, Jod=1-0.5x ??
kc= [mm] x^2/( [/mm] 2-0.5x)*(1-0.5x) oder?
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 20:37 Do 23.10.2008 | | Autor: | MarkusF |
Jetzt hast du aber doch mit [mm] I_{2} [/mm] + [mm] H_{2} \gdw [/mm] 2 HI gerechnet.
c(HI) = x [mm] \frac{mol}{l}
[/mm]
[mm] c(H_{2}) [/mm] = (2 - 0,5x) [mm] \frac{mol}{l}
[/mm]
[mm] c(I_{2}) [/mm] = (1 - 0,5x) [mm] \frac{mol}{l}
[/mm]
und
[mm] K_{c} [/mm] so wie du geschrieben hast.
LG
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nene mit 2HI wäre
c(HI) = x $ [mm] \frac{mol}{l} [/mm] $
$ [mm] c(H_{2}) [/mm] $ = (2 - x) $ [mm] \frac{mol}{l} [/mm] $
$ [mm] c(I_{2}) [/mm] $ = (1 - x) $ [mm] \frac{mol}{l} [/mm] $
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:16 Fr 24.10.2008 | | Autor: | MarkusF |
Rgl.: [mm] H_{2} [/mm] + [mm] I_{2} \gdw [/mm] 2HI
Anfangskonzentrationen:
[mm] c_{0}(H_{2}) [/mm] = 2 [mm] \frac{mol}{l}
[/mm]
[mm] c_{0}(I_{2}) [/mm] = 1 [mm] \frac{mol}{l}
[/mm]
Um z.B 1mol HI herzustellen brauchst du [mm] \frac{1}{2}mol I_{2} [/mm] und [mm] \frac{1}{2}mol H_{2}. [/mm] (siehe Rgl.)
Für das Gleichgewicht gilt also:
[mm] c(H_{2}) [/mm] = (2 - [mm] \frac{1}{2}x) \frac{mol}{l}
[/mm]
[mm] c(I_{2}) [/mm] = (1 - [mm] \frac{1}{2}x) \frac{mol}{l}
[/mm]
$c(HI) = x [mm] \frac{mol}{l}$ [/mm]
und
[mm] K_{c} [/mm] = [mm] \frac{(c(HI))^{2}}{c(H_{2}) * c(I_{2})}
[/mm]
LG
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c) Wie groß ist die Gleichgewichtskonzentration an Ester, wenn dem Gleichgewicht Wasser entzogen wird und dessen Konzentration nur noch 0,08 mol beträgt? Die Ausgangsstoffe werden den im stöchiometrischen Verhältnis eingesetzt.
wie geht die aufgabe?
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 00:02 Fr 24.10.2008 | | Autor: | ONeill |
Hallo!
Dir fehlt jeglicher eigenen Ansatz?
Stell zunächst das MAssenwirkungsgesetz auf und dann schau mal was du so alles einsetzen kannst.
Gruß ONeill
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