Odpověď na: 87/57

Fóra Chemie Příklady LF MU 87/57 Odpověď na: 87/57

#19196
Ján Michlík
Lektor

Ahoj,

Pre prehľadnosť prepíšem rovnicu zo zadania ešte sem. Takže rovnica, o ktorej sa budeme baviť je táto:

2 CH4 +  3 O2 + 2 NH3 –> 2 HCN + 6 H2O

Najlepšie bude, ak si prejdeme jednotlivé tvrdenia pekne za radom:

 

a)      „pri vzniku 12 mol HCN se utvoří 4 mol vody.“

V rovnici, ktorú máme v zadaní nám vznikajú 2 mol HCN. Ak by ich malo vznikať 12, bolo by to šesťkrát viac. Tým pádom aj látkové množstvá všetkého ostatného musíme vynásobiť šiestimi, aby nám vychádzali stechiometrie (pomery reaktantov by mali ostať rovnaké). Rovnica teda bude vyzerať takto:

12 CH4 + 18 O2 + 12 NH3 –> 12 HCN + 36 H2O

Tým pádom, ak vznikne 12 mol HCN, vznikne 36 mol H2O a nie 4. Tvrdenie teda neplatí.

 

b)     „Obsahuje-li výchozí směs 10 mol každého z reaktantů, je výtěžek limitován množství O2.“

Čo znamená v tomto tvrdení pojem „limitován“? Znamená to, že kyslík bude to, čo sa minie ako prvé, ak budeme mať každého reaktantu 10 mol.

10 mol CH4 je päťnásobok látkového množstva, ktoré je v pôvodnej rovnici (tam nám reagujú 2 mol CH4). Tým pádom si môžeme predstaviť, že 10 mol CH4 nám umožní, aby táto reakcia prebehla 5-krát.

10 mol O2 je oproti tomu iba 3,3-násobok látkového množstva v zadaní (v pôvodnej rovnici sú 3 mol O2). Tým pádom 10 mol O2 nám umožní, aby reakcia prebehla cca 3,3-krát.

A nakoniec 10 mol NH3 nám umožní aby reakcia prebehla 5-krát, keďže 10 mol je päťnásobok 2 mol, ktoré sú v pôvodnej rovnici.

Tým pádom potom, čo reakcia prebehne 3,3-krát sa minie všetok kyslík. Množstvo CH4 a NH3 by nám ale vyšlo aj na to, aby reakcia prebehla až päťkrát. Na to nám ale nezostane dosť kyslíka. Tým pádom potom, čo sa minie všetok kyslík nám ostane ešte nezreagovaný NH3 a CH4. O reakcii tak povieme, že je limitovaná množstvom kyslíka. Kyslík sa minul ako prvý. Tvrdenie platí.

 

c)      „Proběhne-li reakce ve směsi 4 mol každého z reaktatnů, mohou vzniknou 4 mol HCN.“

4 mol HCN je dvojnásobok toho, čo máme v zadaní (2 mol). Tým pádom, ak chceme, aby nám vznikli 4 mol HCN, musíme aj všetko ostatné vynásobiť dvoma, aby sedeli stechiometrie. Rovnica by teda vyzerala takto:

4 CH4 + 6 O2 + 4 NH3 –> 4 HCN + 12 H2O

Tým pádom na to, aby nám vznikli 4 mol HCN potrebujeme 6 mol O2. Podľa tvrdenia, ktoré máme overovať by ale na to mali stačiť len 4 mol. Tým pádom tvrdenie môžeme prehlásiť za nepravdivé.

 

d)     „Proběhne-li reakce ve směsi 4 mol CH4, 5 mol O2 a 3 mol NH3, je výtěžek limitován množstvím O2.“

Tu môžeme aplikovať rovnakú logiku ako pri tvrdení b). Takže:

4 mol CH4 je dvojnásobok látkového množstva, ktoré je v pôvodnej rovnici (tam nám reagujú 2 mol CH4). Tým pádom 4 mol CH4 nám umožnia, aby táto reakcia prebehla dvakrát.

5 mol O2 je oproti tomu iba 1,66-násobok látkového množstva v zadaní (v pôvodnej rovnici sú 3 mol O2). Tým pádom 5 mol O2 nám umožní, aby reakcia prebehla cca 1,66-krát.

A nakoniec 3 mol NH3 nám umožnia aby reakcia prebehla 1,5-krát, keďže 3 mol sú 1,5-násobok 2 mol, ktoré sú v zadaní.

Látka, ktorá nám umožní aby reakcia prebehla najmenej ráz, a teda sa minie ako prvá, je amoniak. Reakcia je limitovaná množstvom amoniaku, nie kyslíku. Tvrdenie tak môžeme prehlásiť za nepravdivé.

  • Odpověď byla upravena před 10 měsíci uživatelem Ján Michlík.
  • Odpověď byla upravena před 10 měsíci uživatelem Ján Michlík.
  • Odpověď byla upravena před 10 měsíci uživatelem Ján Michlík.
  • Odpověď byla upravena před 10 měsíci uživatelem Ján Michlík.