paradox: extra N2 wordt gevormd

[Alex Prinsier]

Er staat in het 3de boek ergens:

Als men aan een mengsel van N2, H2 en NH3 met meer dan 50 mol% N2 nog extra N2 toevoegt bij (P,T) = const., dan wordt het volume groter. Door de reactie 2 NH3 -> N2 + 3H2 zal er nog extra N2 aangemaakt worden omdat het effect van de stijging van het aantal mol gas als reactie op de volumeverandering overheerst op het 'normale gedrag', waarbij de toegevoegde stikstof gedeeltelijk weer wegreageert.

Maar het lijkt niet te kloppen bij mij... Ik neem bv dit mengsel van H2, N2 en NH3 dat in evenwicht is bij 400 °C en 10 atm:

2.229044478 mol NH3, 224.8354777 mol N2, en 73.60643328 mol H2. Hierbij is duidelijk dat N2 meer dan 50 mol% van het mengsel is.

N₂ + 3H_{2 ->} 2NH₃

Je kan controleren dat het mengsel in evenwicht is door dit uit te rekenen:

(2.229044478^2)/((224.8354777)*(73.60643328)^3);
=>.5541474078e-7 (=Kc)

De Kp waarde is gegeven in die tabel, de Kc waarde bereken ik alsvolgt:

Kc=Kp/(RT)^2
=(1.69*10^(-4))/(0.082057*673)^2
=.5541474076*10^-7

Wanneer ik dan bv 200 mol extra N2 toevoeg aan het mengsel zou volgens de paradox door de reactie nog meer N2 gemaakt moeten worden. Dus:

h:=(2.229044478+2*x)^2/(((224.8354777+200)-x)*(73.60643328-3*x)^3)=.5541474076*10^(-7);
solve(h,x);

En dit geeft als oplossing: x=.3812633350. Het is weinig weliswaar, maar het is zeker niet negatief... Er wordt dus toch een deel van het N2 gebruikt om NH3 te maken en niet omgekeerd.

Weet iemand waarom dit fout is?

[Niels Bosmans]

je hebt er geen rekening mee gehouden dat het volume groter wordt, en daarmee de concentraties verlagen... Die volumevermeerdering zorgt ervoor dat er toch nog meer N2 aangemaakt wordt!

[Alex Prinsier]

niels said:

je hebt er geen rekening mee gehouden dat het volume groter wordt, en daarmee de concentraties verlagen... Die volumevermeerdering zorgt ervoor dat er toch nog meer N2 aangemaakt wordt!

Ah I see Alsk nog wa tijd teveel heb tussendoor reken ik het wel eens opnieuw uit, merci