Stora Skol & Kunskapstråden - för de lata

Vad gör jag för fel i följande uppgift?

Jag har utgått från följande:

1,0 mol CO och 1,0 mol H2O sammanfördes i en sluten behållare och fick reagera till jämvikt vid 500 C.

CO + H2O <---> CO2 + H2

Jämviktskonstanten K är 5,9. När jämvikten hade ställt in sig innehöll behållaren följande substansmängder:

n(CO) = 0,29 mol
n(H2O) = 0,29 mol
n(CO2) = 0,71 mol
n(H2) = 0,71 mol

Vilket jag själv klarade av att räkna ut. Men sedan pressas ytterligare 1,0 mol vatten in i behållaren, varpå gasblandningen återigen får reagera till jämvikt vid 500 C. Då har man alltså sammanfört totalt 1 mol CO och 2 mol H2O och jag ska nu på nytt beräkna de olika ämnenas substansmängder vid jämvikt.

Jag ställde upp följande jämviktsekvation:

[CO2] x [H2]
-------------
[CO] x [H2O]^2 = 5,9

=

[x] x [x]
-------------
[1-x] x [2-x] = 5,9

=

x^2
------
2 - 2x = 5,9

=

x^2 = 5,9(2 - 2x)

=

x^2 = 11,8 - 11,8x

x^2 + 11,8x - 11,8 = 0

x = -5,9 +- roten ur(5,9^2 + 11,8) = roten ur(46,61) = 6,83

x = -5,9 + 6,83 = 0,93

x = 0,93

n(CO2) och n(H2) = 0,93 mol
n(CO) = 1-0,93 = 0,07 mol
n(H2O) = 2-0,93 = 1,07 mol

Men enligt boken är svaret

n(CO2) och n(H2) = 0,88 mol
n(CO) = 0,12 mol
n(H2O) = 1,12 mol

Som sagt, vad gör jag för fel?

Varför tror du att dP/dT = 6.66 atm? Det har ju inte ens rätt enhet. Enheten för dP/dt är ju "tryck per kelvin". Om du börjar med:

ln(P) = A + B/T + C/T^2 (jag orkar inte skriva konstanterna i uttrycket) och deriverar blir det:
(dP/dT)/P = 0 - B/T^2 - 2C/T^3 = -B/T^2 - 2C/T^3

Jämför med CC är:

dP/dT = dH/(T dV) (orkar inte skriva de grekiska bokstäverna).

Men dV = Vg - Vl ~= Vg där Vg är volym av gas och Vl är volym vätska ger att

dP/dT ~= dH/(T Vg).

Hjälper det?

För det första så har du nog räknat lite fel på ekvationen som är given. Ett enkelt sätt att kolla är att ifall man vet kokpunkten vid 1 atmosfär så när man klämmer in det i ekvationen ska det ge ungefär en atmosfärstryck, med din ekvation fick jag ~759.8 torr vilket är lite mindre en atmosfär.

Sen tror jag inte du har använt clapeyrons ekvation korrekt. Har en lösning på papper som jag tror kanske stämmer men inte helt säker men men, ifall du intresserad så släng iväg ett PM så ska jag se ifall jag kan ladda upp den eller så.

EDIT: Såg precis inlägget ovan, det ser ut som en snyggare lösningen så börjar tvivla på min!

EDIT 2: Inlägget ovan ger nog korrekt svar, provade göra på det sättet och får ett svar som är nära mitt men min innehåller lite antaganden och så. Tror inte man behöver tänka sig att Vg >> Vl dock då man får Vl givet.

Vad gör jag för fel på denna uppgiften?
Vid industriell framställning av svavelsyra kan SO2 först erhållas genom rostning av pyrit FeS2 enligt:
4 FeS2 (s) + 11 O2 (g) --> 2 Fe2O3 (s) + 8 SO2 (g)

Man ska beräkna massan pyrit som bildas vid 25 grader celcius och trycket 1 bar som teoretisk behövs för att framställa 5.0 ton SO2. Luften innehåller 21 volym% syre.

Jag har försökt lösa ut det genom att först räkna ut substansmängden SO2 (0.0097 mol). Uppgiften frågar efter massan FeS2 vilket innebär att vi måste ha substansmängden för pyrit. Substansmängden för pyrit får jag till 0.00485 mol. n*M=m, dvs 0.00485 * 479.36= 2.32 ton pyrit.

Facit säger att massan för pyrit är 4.7.
(Molmassa för SO2=512.5) (Molmassan för pyrit= 479.36)

Jag vill bara ha hjälp med att räkna ut massan för pyrit för volymen syre får man fram genom att ta pv=nRT.

Tacksam för hjälp om vad jag gör fel.

Uhm. Förstår inte hur du får molmassorna ((Molmassa för SO2=512.5) (Molmassan för pyrit= 479.36)) till det du får. Tex. M(SO2)= 32 + 2*16.... Molmassan för Fe2O3 stämmer inte heller.