Frage von LadyMelody15, 31

Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten (Chemie, Klasse 12)?

Ich übe gerade für den Chemietest morgen zum Thema des chemischen Gleichgewichts. Die Theorie ist nicht so kompliziert, aber mit der Berechnung der Gleichgewichtskonstanten tue ich mich noch schwer...

Nehmen wir mal ein Beispiel: Um Ethansäuremethylester zu erhalten, werden aus 5mol Ethansäure und 9mol Methan -> Wasser und Ester "hergestellt". Isoliert und analysiert man jetzt den Ester, erfährt man, dass 260,4g Ethansäure verestert wurden. Und jetzt soll ich die Gleichgewichtskonstante für die Bildung des Esters berechnen (dabei noch beachten, dass schon am Anfng der Reaktion 2mol Wasser vorlagen).

Jetzt ist die Frage - Wie berechne ich die Gleichgewichtskonstante??

Antwort
von IMThomas, 6

Erst mal zur Info: Ethansäure verestert mit Methanol und nicht mit Methan.

Die Reaktionsgleichung lautet:

C₂H₃O₂H + CH₃OH → C₂H₃O₂CH₃ + H₂O

(a mol Stoff A + b mol Stoff B → c mol Stoff C + d mol Stoff D)

Eigentlich brauchst Du für die Veresterung von 5 mol (5 mol * 60,05 g/mol = 300,25 g) Ethansäure nur 5 (5 mol * 32,04 g/mol = 160,2 g) und nicht 9 mol (9 mol * 32,04 g/mol = 288,36 g) Methanol. Um den Stoffumsatz der teureren Komponente zu steigern, wird die günstigere gerne im Überschuß eingesetzt.

Bei Deiner Reaktion wurden 260,4 g (260,4 g / 60,05 g/mol = 4,336 mol) Ethansäure verestert und damit auch 4,336 mol Methanol, wodurch 4,336 mol Ethansäuremethylester und 4,336 mol Wasser entstanden sind.

Dein Reaktionsgemisch hat nach Beendigung der Reaktion also folgende Zusammensetzung, wobei das Volumen des Reaktionsgemisches einfach mit x l angenommen wird:

Ethansäure -> 5 mol/x l - 4,336 mol/x l = 0,664 mol/x l

Methanol -> 9 mol/x l - 4,336 mol/x l = 4,664 mol/x l

Ethansäuremethylester -> 0 mol/x l + 4,336 mol/x l = 4,336 mol/x l

Wasser -> 2 mol/x l + 4,336 mol/x l = 6,336 mol/x l

Die Gleichgewichtskonztante wird nach der Formel

K = [(Konzentration von C)^c * (Konzentration von D)^d] / [(Konzentration von A)^a * (Konzentration von B)^b]

K = [(4,336 mol/x l)^1 * (6,336 mol/x l)^1] / [(0,664 mol/x l)^1 * (4,664 mol/x l)^1]

K = 29,55 (mol/x l)² / 3,097 (mol/x l)² = 9,541

(Einheiten kürzen sich in diesem Beispiel raus)

Hier im Link gibt es noch ein paar Beispiele

http://www.franz-marc-gymnasium.de/mobil/chemie/Chemie10/Gleichgewicht-Beispiele...


Antwort
von labmanKIT, 23

Erstmal alle Stoffmengen vor der Reaktion berechnen und Reaktionsgleichung aufstellen, dann überlegen was passiert. Stoffmengen nach der Reaktion berechnen, und ins MWG einsetzten.

Kommentar von LadyMelody15 ,

Also die Stoffmengen von Ethansäure und Methan habe ich ja gegeben. Und das mit der Gleichung hab ich jetzt auch. Aber wie berechne ich die Stoffmengen nach der Reaktion?

Kommentar von labmanKIT ,

m/M=n für den Ethansäuremethylester


Kommentar von LadyMelody15 ,

Ahh.. Dankeschön:)

Kommentar von LadyMelody15 ,

Ach, und braucht man für das MWG nicht die Konzentration? Oder ist das das gleiche, wie die Stoffmenge?

Kommentar von labmanKIT ,

c=n/V(ges)

kannst mit beidem rechnen, nur nicht durcheinander

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