[Feuerkerk]

Ich hab hier zwei Aufgaben:

Kohlenstoffmonooxid wird bei einer bestimmten Temperatur mit Wasser unter Bildung von elementarem Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid oxidiert. Zu Beginn der Reaktion liegen im Reaktionsgefäß (V=5l) ausschließlich CO und H2O vor (jeweils mit n=10mol). Die Gleichgewichtskonstante ist gleich 4. Berechnen Sie die Konzentrationen aller Stoffe für den Gleichgewichtszustand.

Ich hab nun die beiden Gleichgewichtskonzentrationen von H2 und CO2 jeweils mit x bezeichnet und die von CO und H2O mit (2-x). Dann alles ins Massenwirkungsgesetz eingesetzt... nur steht in meinem Buch, dass man die Konzentration von Feststoffen und Flüssigkeiten vernachlässigen kann, weil sie schon im Wert der Gleichgewichtskonstanten integriert sind. Aber hier ist ja ne konkrete Konzentration für H2O angegeben, nämlich 2mol/l... muss ich das jetzt mit einbeziehen oder nicht? Wenn ich das Wasser rauslasse, ergeben sich ziemlich unpassende Werte für x...

Dasselbe Problem bei der zweiten:

Beim Erhitzen von 1mol Ethanol mit 2mol Ethansäure unter Zusatz von wenig konzentrierter Schwefelsäure werden 0,86mol Ethansäureethylester, bezogen auf das Gefäßvolumen von 1l, gebildet. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante für diese Umsetzung.

Bei der Reaktion entsteht ja auch Wasser... die Konzentration ist auch hier indirekt gegeben, da sie dieselbe sein müsste wie die des Esters, also 0,86mol/l.
Ohne Wasser bekomm ich für die Gleichgewichtskonstante 4,63 und mit Wasser 5,39...

Kann mir jemand helfen?

[Gunslinger]

Ich denke mal dass es sich hier um eine Gasphasenreaktion handelt, Wasser liegt also nicht in der flüssigen Phase vor sondern ist gasförmig.

[Feuerkerk]

In beiden Fällen?
Wie kann ich das erkennen?

[Schmunzel]

In beiden Fällen?
Wie kann ich das erkennen?

im 1. ist das Wasser wahrscheinlich gasförmig und im 2. flüssig.
Ersteres ist das Wassergasgleichgewicht (Wassergas-Shift-Reaktion), welche mit einem Katalysator durchgeführt wird, der erst bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur von Wasser arbeitet. Eisenoxid-Chomoxid-Kat bei 350-380°C und Kupferoxid-Zinkoxid-Kat bei 200-250°C (letzteres ist aber empfindlich gegenüber Schwefelverbindungen, da Sulfide entstehen würden und sollte z.B. nicht eingesetzt werden, wenn das Reaktionsgemisch aus der Petrochemie kommt).

Zweites ist eine Veresterung, säurekatalytisch. Es wäre demnach günstig in der flüssigen Phase zu arbeiten, da mir nicht bekannt ist, wie eine Säure in der Gasphase protoniert.

[Gunslinger]

Die zweite Reaktion ist auf jeden Fall in der flüssigen Phase würde ich mal sagen.
Ich würde das Wasser mit einrechnen.
In dem Fall würde ich das Wasser nicht in die Gleichgewichtskonstante mit einbeziehen, das geht AFAIK nur in verdünnten Lösungen in denen sich die Aktivität von Wasser während der Reaktion in erster Näherung nicht ändert. In deinem Fall steht nichts davon dass die Reaktion im wässrigem Medium stattfindet, so wie es da steht werden die Edukte einfach gemischt und Schwefelsäure dazu gegeben.

@Schmunzel: wusstest du das auswendig? Falls ja hast du meinen aufrichtigen Respekt^^

[Schmunzel]

@Schmunzel: wusstest du das auswendig? Falls ja hast du meinen aufrichtigen Respekt^^

Die genauen Katalysatoren und Temperaturen nicht, allerdings fiel mir nach etwas überlegen ein, wo ich die 1. Reaktion einordnen muss, da ich ans Steam-Reforming gedacht habe.

[Feuerkerk]

Ok... ich hoffe mal, dass mein Lehrer sich klarer ausdrücken wird, sollte er eine derartige Aufgabe im Colloquium stellen.
Danke euch beiden.

[Gunslinger]

Im Colloq kannst du ja einfach nachfragen bei Verständnisschwierigekeiten, das wird also kein Problem sein. Viel Erfolg dabei.