Neorganska hemija

Vuk Biljuric's picture

Pomesano je 15,6cm3 oksida azota sa viskom vodonika i izazvana eksplozija smjese.Nakon hladjenja do pocetne temperature dobijeni su azot i voda u tecnom stanju.Doslo je do smanjenja zapremine reakcione smjese za 46,7cm3.Odredi formulu oksida azota.

Pop.'s picture

Interesantan zadatak :) Posto ne znamo formulu azot-oksida pisacemo ga NxOy. Kada napises reakciju sa vodonikom gde nastaje azot i voda (u tecnom stanju) dobijas formulu (sredjenu):

2NxOy (g) + 2yH2 (g)  = xN2 (g) + 2yH2O (l)

Kako ti je receno, u zadataku zapremina ti se po zavrsetku reakcije i kada se dovede u pocetno stanje smanji za 46,7 cm3 tj. ako napisemo kao formulu za zapremine pre i nakon reakcije imamo:

V(NxOy) + V(H2) = V(N2) + 46,7     gde znamo zapreminu azot-oksida pa dobijamo

V(H2) - V(N2) = 46,7 - 15,6 = 31,1 cm3   i ovu jednacinu cemo obeleziti sa br 1 (opet cu je navesti na kraju)

Da se vratimo sada samo na ovu zapreminu id 46,7 cm3. To je smanjenje zapremine, odnosno kako nam je voda u tecnom stanju to nam predstavlja zapreminu koju bi voda zauzimala kada bi ona bila u gasovitom stanju. Zato preko te zapremine mozemo da izracunamo br molova nase vode (uzecemo standardne uslove tj p=101325 Pa i T=298,15 K a to i nije toliko bitno jer se sve supstance nalaze na istim uslovima pa mozemo bilo koje vrednosti da uzmemo). Dakle, br molova vode je:

n(H2O) = p*V/R*T = 101325 * 46,7*10-6 / 8,314 * 298,15 = 1,91*10-3 mol

Ako uzmemo iste uslove, mozemo da izracunamo i n naseg azot-oksida jer imamo njegovu V:

n(NxOy) = pV/RT = 101325 * 15,6*10-3 / 8,314 * 298,15 = 6,38*10-4 mol

po reakciji imas:

2y n(NxOy) = 2 n(H2O)

2y * 6,38*10-4 = 2 * 1,91*10-3

y = 3

Sada nam samo jos ostaje da odredimo x. Sa jednacine vidimo i sl:

2y * n(H2) = 2y * n(H2O) tj kada se skrate 2y

n(H2) = n(H2O) = 1,91*10-3 mol       odavde mozemo da izracunamo V(H2)

V(H2) = n*R*T / p = 1,91*10-3 * 8,314 * 298,15 / 101325 = 46,7 cm3

Sada kada se vratimo na jednacinu 1 sa pocetka gde imamo da nam je:

V(H2) - V(N2) = 31,1 cm3    samo zamenimo nasu V(H2) i dobijamo da nam je

V(N2) = 15,6 cm3

Ovo pretvorimo u br molova

n(N2) = pV/RT = 6,38 *10-3 mol    i x odredjujemo po jednacini reakcije:

2n(N2) = x n(NxOy)

2 * 6,38*10-4  = x * 6,38*10-4

x = 2

Sa nadam se dovoljno detaljnim objasnjenjem :D

Vuk Biljuric's picture

Sta je ovo 10 na -6 I ovo n*R*T/p?

Pop.'s picture

Auuuu, Vuce Vuce :D Postoji jednacina idealnog gasnog stanje koja glasi pV=nRT p-pritisak u paskalima, V-zapremina u m3, R-gasna konstanta (i iznosi uvek 8,314), n-broj molova, T-temperatura u kelvinima. Kako je tebi zapremina u cm3 da bi je pretvorio u m3 moras da je podelis sa milion odnosno da je pomnozis sa 10-6. Ovu jednacinu id. gasnog stanja ces cesto koristiti, upamtices je vremenom, msm da ovaj zadatak ne moze da se odradi bez nje. Ili si ti pronasao neki zadatak koji nije bas za tvoj nivo (ne znam koji si razred) ili vam profesorka/profesor nije davao zadatke gde mora da se koristi takva jednacina do sada :)

IvanArsic's picture

Vuce,taj obrasac ti se javlja kod Rastvora,kad se pominje osmotski pritisak(pi(Pa). PV=nRT i pi=c*R*T itd.

Vuk Biljuric's picture

Mozes li samo da mi objasnis ovu reakciju ovo sa 2y i x.Malo me zbunjuje to da mi zadatak do kraja shvatio?

Vuk Biljuric's picture

U reakciji imas 2Nx0y a ovamo stavljas kad nalazis y 2yNx0y?

Pop.'s picture

Da, zato sto to 2y ne potice od azot-oksida. Ocigledno imas problema sa izjednacavanjem molova po reakcijama. Npr. imas neku reakciju:

2A + 3B = C

Kada izjednacavas br molova sup A i sup B pises  3n(A) = 2n(B) a ne 2n(A) = 3n(B). Zato imas kod br molova azot-oksida 2y koji ne poticu po reakciji od njega vec od vode kada im izjednacis br molova.

Vuk Biljuric's picture

I samo jos ovo zasto 10 na minus 3 I to bi bilo to :D

Pop.'s picture

E pa sad :p ne znam na kojih 10-3 mislis :D vidim da kod jedne formule sam napisao vrednost zapremine pa puta 10 na -3 ali treba -6 (cm3 u m3) kao i prethodno. To je samo greska pri kucanju, kada sam racunao koristio sam svuda 10-6 :)