Opgave 3. Ethanolsyntese

Indhold

a.

Opskriv ligevægtsloven, Kp, for reaktionen. Argumenter for at enheden er bar-1.

Ligevægtsloven for reaktionen:

$K_p=\frac{p(C_2H_5OH)}{p(C_2H_4)\cdot p(H_2O)}$

Enheden for partialtryk er bar, og da der kun er ét produkt, men til gengæld to reaktanter, bliver enheden bar-1. Følgende regnestykke illustrerer dette:

$\frac{\mathrm{bar}}{\mathrm{bar}\cdot \mathrm{bar}}=\mathrm{bar}^{-1}$

b.

Beregn ΔS° for reaktionen. Kommenter fortegnet i forhold til reaktionen.

Ved opslag i databogen finder vi følgende molare standardentropier for de tre reaktionsdeltagere:

S0(C2H4(g)) = 219,3 J/(mol∙K)

S0(H2O(g)) = 188,8 J/(mol∙K)

S0(C2H5OH(g)) = 281,6 J/(mol∙K)

Vi bestemmer nu tilvæksten i entropi, ∆S0 med denne formel:

$\Delta S^{0}=\sum S^{0}(produkter)-\sum S^{0}(reaktanter)$

Vi indsætter tallene:

$\Delta S^{0}=281,6\ \mathrm{\frac{J}{mol\cdot K}}-(219,3\ \mathrm{\frac{J}{mol\cdot K}}+188,8\ \mathrm{\frac{J}{mol\cdot K}})=-126,5\ \mathrm{\frac{J}{mol\cdot K}}$

Tilvæksten i entropi for reaktionen er altså -126,5 J/(mol·K).

Entropien er et mål for graden af uorden. Jo mere uorden, jo større er entropien. Da tilvæksten i entropi gav et negativt re...