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Lösung der 2006er Präfungsaufgaben

Hi,
kennt jemand die lösung (und lösungsweg) der 2006er prüfungsaufgaben 2b) sowie aufgabe 3 ?

hab zur kontrolle, falls es jemanden interessiert, meine lösungen zu aufgabe 1 und den rest von 2 im angebot:

1. aufgabe:

2A)
bei hohem druck ist weißes zinn die stabilere phase, weil es höhere dichte hat, also geringeres spezifisches volumen. damit ist es der weg des geringsten widerstands.
2C)
Lösungsweg:

Auftragung: ln(p) <-> 1/T
dann ist der ansteig
und ordinatenschnittpunkt
also sind die ergebnisse: und

also 2 b hab ich mit der clapeyron-gleichung gerechnet (NICHT clausius-clapeyron)

was ich raus hab hab ich mir leider nicht aufgeschrieben, versuch das nochmal nachzurechnen

für 3 c hab ich für die freie enthalpie folgende formel verwendet G=n*R*T*(XalnXa + XblnXb) , da das ganze molar sein soll laut aufgabenstellung spielt das n keine rolle oder? (soll ja dann j/Kmol rauskommen)

die mischungsentropie ergibt sich aus -G/T und wenn man zeigen soll das Hmix null ist nimmt man die komplette gleichung für G also G = H - TS ( obige ausdrücke einsetzen, vorzeichen beachten und man sieht H=0)

hab das jetzt nur solala aufgeschrieben, hoffe hab mich nicht verschrieben und weßaujch nicht obs richtig ist, für gewöhnlich natürlich auch immer deltaG etc...das müsst ihr euch dann mal dazu denken ^^

gruß

Also ich hab 1.) so gemacht:

C6H4(OH)2->C6H4O2 + H2
H2O2 -> O2 + H2
2H2 + O2 -> 2 H2O
2H2= -> 2 H20

dann ist

delta H = -177,4 + 191,2 -2*241,8 - 2*43,8) = -557,4

wenn ich nicht nen groben gedaneknfehler drin hab sollte das so stimmen

2.)
a) hab ich anders: du hast die druckänderung außer acht gelassen!
du nimmst die schicke Formel: p=p0 - deltag(p0)/deltaVmolar
dann weißt du das im gleichgewicht deltag(p0)=0 ist, wenn deltag(p0)<0 ist es freiwillig und wenn deltag(p0)>0 ist es unfreiwillig (die eduktbildung, also der graue Sn)

so wenn p>p0 -> -deltag(p=0)/deltaVmolar >0
deltavmolar=constant = [M(sngrau)/rho(sngrau)]-[M(snweiß)/rho(snweiß)] >0
->-> deltag(p0) < 0 damit -deltag(p=0)/deltaVmolar >0 und somit ist der graue Sn stabil!!!

b) Clapeyron war doch delta(S)/delta(V)=delta(h)/(T*delta(V)) so wenn du jetzt delta(V) rauskürzt hast du noch delta(S)=delta(h)/T also ist T = delta(h)/ delta(S) ist ja auch ok, aber über p=p0 - deltag(p0)/deltaVmolar kriegst du deltag(po) raus und mit dem gegebenen delta(so) und der standardtemperatur(ich glaub 20 grad celsius) kriegst du delta H0 raus. dieses ist delta H, da es nicht vom druck abhängt, aber wie kommst du auf das einzusetztende delta (s) ?

c) hab ich auch so gemacht nur leicht anders, kommt aber aufs selbe

3. a) hab ich pa=xa*pa(*)=105*0,6 =63mbar ; pb=(1-xa)*pb(*)=64*0,4 = 25,6
-> @kirsten: die formel die du da benutzt find ich gar nicht?
3 b) hab ich keinen plan, mal ganz ehrlich, es ist die gleiche temperatur und es wird keine aussage darüber getroffen wieviel entnommen wird. woher will man dann wissen wie man das rauskriegt? theoretsich würde ich sagen es bleibt gleich (also das verhältnis zumindest)

3c)hab ich für deltamixs/n=-R(xa*lxa+(1-xa)*ln(1-xa)) = 5,95419 J/(K*mol)
für deltamixg/n=R*T*(xa*lxa+(1-xa)*ln(1-xa))=-1667,434862 J/(K*mol)

für deltamix=0

gilt folgendes:

deltamixg= -n*R*T*(xa*lxa+(1-xa)*ln(1-xa)) = - deltamixs *T
-> bei:
deltag=deltah-T*deltas
->
deltamixg = deltamixh - T * deltamixs
deltamixg = deltamixh + deltamixg | - deltamixg
0 = deltamixh

Übung

Huhu...

hat vielleicht jemand die Lösungen vom Arbeitsblatt Nr. 4 & 5 komplett?
Wenn ja könnte die vielleicht jemand hochladen?!

Danke schon mal im voraus.

Lg Mella

Menhir schrieb:

Ich hab bei 2. b das gegebene delta S aus der Aufgabenstellung eingesetzt

Das ist doch gerade der punkt, das geht nicht.
dieses delta(s) ist mit dem standartzeichen versehen, das heißt, es gilt nicht bei dem druck und die temperaturist auch nicht die gleiche, zumal diese gesucht ist.

zudem spricht für meine aussage das da der nette hinweis drin steht das man die abhängigkeit von s vom druck und temperatur weglassen soll, das man das s herleiten muss

das problem ist nur wie?

aber mal was anderes was hast du vür delta H eingesetzt, denn wenn ich es so mache wie du komm ich auf eine temperatur die im millionenbereich liegt und das negativ (und zwar in kelvin!)

EDIT:
Hat jemand 4d gemacht? hab keinen plan wie ich k mit l kombiniere, gibts da ne Formel?

da dieses S nunmal aber der konstante anstieg ist, würd ichs trotzdem einsetzen. bei anderen aufgaben, wird so ja auch die z.b. standard wasweißich enthalpie so über den anstieg bestimmt. außerdem würde es nur einen punkt abzug geben wenns falsch wäre hehe....ich sehe da auch keine möglichkeit irgendwas irgendwie herzuleiten. wüsste jedenfalls nicht wie.

1:du hast n vorzeichenfehler torsten, es sind +177,4 kJ/mol, damit ist deltaH=-202,6 kJ/mol

2A: ich habs mir so überlegt: die fundamentalgleichung lautet ja
dG=vdp-sdT so, das ganze mit reaktionslaufzahl liefert den quatsch mit delta, schreib ich jetzt aber nicht nochmal hin hehe, jedenfalls ist deltaV größer null und dp soll ja auch größer null sein, also druckerhöhung. demnach ist auch dG größer null, und ein wachsen von G bedeutet ja dass die reaktion an "spontanität" verliert und sich das GG richtung Edukte verschiebt, es wäre also der weiße zinn stabiler. ... würde ich jetzt behaupten, ich hab auch hier keine ahnung obs richtig ist

2B:ich habe auch die clap-gleichung genommen (dp/dT)=deltaS/deltaV

deltaV ist 4,3*10^-6 m^3/mol (über die dichten und molaren massen), deltaS is die standardentropie und dann wird einfach integriert. da S unabhängig von druck und temperatur ist (daran sieht man auch, dass diese standard entropie einfach konstant sein muss für unsere zwecke hier) erhält man p2-p1=(deltaS/deltaV)*(T2-T1)=199bar

der zustand 1 ist bekannt, sowie p2, also wird nach T2 umgestellt und man erhält rund 301K, also etwa 27,85°C kein plan obs richtig ist, aber es sieht nicht unsinnvoll aus.

4D: du musst einen dissoziationgrad einführen, üblicherweise folgendermaßen: n_co2=n0(1-alpha) wobei n0 die ausgangsstoffmenge ist
demnach ist dann n_co=n0*alpha und n_o2=0,5*n0*alpha die gesamtstoffmenge ist demnach die summe aller stoffmengen also n_ges=n0+(1+0,5*alpha)
dann setzte die molenbrüche in dein MWG ein, schüttelst ordentlich durch und erhälst den ausdruck: k=sqrt[alpha^3 / 2+alpha]*1/(1-alpha)

ich hab jetzt einfach kackfrech angenommen, dass alpha klein ist, also ergibt sich für kleine alpha k=sqrt[alpha^3/2]

naja kackfrech ist das nicht, es steht im text!

danke, das mit dem voreichen war auf meinem aufdruck schlecht zu sehen.

tja das mit dem delta g ist wohl auslegungssache

das mit dem delta s hört sich gut an, mal schaun, wird schon werden, die meisten punkte gibts immer auf aufgaben mit massenwirkung und kinetik, also den einfachen kram. von daher wirds werden