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Berechnung der Gleichgewichtskonzentrationen aus den Anfangskonzentrationen mit Hilfe des MWG's

Gegeben:
5 l Kolben 
10 mol I2
5 mol H2
Kc=50,5
=448°C

Gesucht:
Gleichgewichtskonzentrationen

Lösung:

Die Änderung ist unbekannt also x.

Stoff

H2(moll)
I2(moll)
HI(moll)

Anfangskonzentration

1

2

0

Änderung

x

x

2x

Gleichgewichtskonzentration

1-x

2-x

2x+0



Konzentration:
c=nv

c=5mol5l

c=1moll

K=[HI]2([H2][I]) Massenwirkungsgesetz
50,5=(2x)2((1x)(2x))
4x2=50,5(x23x+2)4x2
0=46,5x2151,5x+101:46,5
0=x23,258x+2,172
x1,2=3,2582±(3,2582)22,172
x1,2=1,629±2,6532,172
x1,2=1,629±0,481
x1,2=1,629±0,693
x1=0,935
x2=2,325

Die mathematische Lösung besitzt also zwei Werte, von denen nur einer der korrekte Wert sein kann. Die Entscheidung wird dadurch getroffen, dass einer der beiden Werte zu einem Widerspruch führt.
Setzt man x2 in die Tabelle für die Gleichgewichtskonzentrationsformel (1-x) ein, so erhält man einen negativen Wert für die Gleichgewichtskonzentration des Wasserstoffs. Das ist unmöglich also muss x1 der richtige Wert sein.
Die Gleichgewichtskonzentration von H2 ist: 0,065 mol/l und die von I2 ist: 1,065 mol/l.

Erstellt von Y.A. mit kleiner Ergänzung durch Herrn Ecker 5.4.2014



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