Παναγιώτης Νασιάκος

Καλησπέρα Παναγιώτη.

Μια άποψη για τον γρίφο του Παναγιώτη

Κοίτα, από τη συνεπίδραση της αύξησης της θερμοκρασίας (άρα μετατόπιση της ισορροπίας του αυτοϊοντισμού του νερού προς τα δεξιά) και της ΕΚΙ των ΟΗ- (άρα μετατόπιση της ισορροπίας του προς τα αριστερά) δημιουργείται μια κόντρα μεταξύ των δύο φαινομένων, με άγνωστη κατάληξη για το αν θα αυξηθεί τελικά η συγκέντρωση οξωνίων (και συνεπώς αν θα μειωθεί το PH). Άρα το ζήτημα σε τελευταία ανάλυση εξαρτάται από την ταυτότητα του ηλεκτρολύτη-σταθερά ιοντισμού (εδώ της ΝΗ3), συγκριτικά με την Κw του νερού και βέβαια τη θερμοκρασία. Δεν είναι καθόλου απλό τελικά το ζήτημα…

Ευχαριστώ και πάλι, καλό βράδυ.

Αντώνη, Παναγιώτη, Καλησπέρα σας, Καλή Χρονιά!

Ωραίο το ερώτημά σου Αντώνη αλλά που να βρεις απάντηση.

H εξίσωση που γράφει ο Παναγιώτης είναι η εξίσωση Van’t Hoff (για την ακρίβεια προκύπτει με ολοκλήρωση της εξίσωσης Van’t Hoff, που είναι:dlnK/dT=ΔΗ/RΤ^2. H εξίσωση Clausius-Clapeyron, αν και έχει παρόμοια μορφή, αναφέρεται στην τάση ατμών.

Με βάση τιμές που βρήκα για πρότυπες ενθαλπίες σχηματισμού, υπολόγισα την πρότυπη ενθαλπία για τον ιοντισμό της αμμωνίας και μου βγήκε -31 kJ/mol, δηλαδή ότι είναι εξώθερμη (με μια μικρή επιφύλαξη, διότι δε χρησιμοποίησα στους υπολογισμούς την ελθαλπία σχηματισμού της ΝΗ3(aq) αλλά της ΝΗ3(g)). Παρεπιμπτόντως, έχω δει ότι και ο ιοντισμός του CH3COOH είναι εξώθερμος.

Ας υποθέσουμε όμως, για τη συζήτησή μας, ότι ο ιοντισμός της ΝΗ3, όπως και του Η2Ο, είναι ενδόθερμος, δηλαδή και για τους δύο ΔΗ>0. Υπολόγισα, με βάση τις πρότυπες ενθαλπίες σχηματισμού, ότι:

για τον ιοντισμό του νερού ΔΗ=+342 κJ/mol ενώ για τον ιοντισμό της ΝΗ3, αν δεν είναι ΔΗ<0 (όπως υπολόγισα), θα πρέπει να είναι σίγουρα ΔΗ<+342 kJ/mol.

Mε βάση την εξίσωση Van’ Hoff, για δεδομένες Τ1 και Τ2, προκύπτει ότι Κ2/Κ1=exp[ΔΗ/R(1/T1-1/T2)]. H παράσταση αυτή έχει θετικό εκθέτη αν ΔΗ>0 και Τ2>Τ1, οπότε Κ2/Κ1>1. Όσο μεγαλύτερη η τιμή του ΔΗ τόσο μεγαλύτερη η τιμή του λόγου Κ2/Κ1, δηλαδή τόσο μεγαλύτερη η επίδραση από την αύξηση της Τ στην τιμή της σταθεράς ισορροπίας. Επομένως, επειδή ο ιοντισμός του νερού έχει μεγαλύτερη ΔΗ από τον ιοντισμό της αμμωνίας, θα πρέπει η αύξηση στην Kw να είναι μεγαλύτερη απ’ότι στην Kb της ΝΗ3, για ίδιο ΔΤ.

Οπότε, αν θεωρήσουμε ότι [ΟΗ-]=ρίζα(Κb*Cαμμωνιας) προκύπτει ότι

[Η3Ο+]=Kw/ρίζα(Κb*C) (ισοδύναμη σχέση με αυτή που γράφει ο Παναγιώτης) και αφού η Kw αυξάνεται περισσότερο από την Kb, τελικά η [Η3Ο+] αυξάνεται, άρα το pH μειώνεται (!!).

Βέβαια ο Παναγιώτης καταλήγει στο ίδιο συμπέρασμα με πολύ-πολύ πιο απλό τρόπο, απλά αντικαθιστώντας την Κw με Κα*Κb και θεωρώντας ότι με αύξηση της Τ αυξάνεται και η Κb και η Κα, στη λογική ότι όλοι οι ιοντισμοί είναι ενδόθερμοι.

Παραθέτω τμήμα από το σχολικό βιβλίο:

Είμαι Φυσικός και περιμένω σχόλια από φίλους Χημικούς.

Καταλαβαίνω ότι το πρόβλημα τίθεται στο αν πρέπει ένας συντελεστής να είναι η μονάδα ή όχι.
Έχω άποψη, αλλά καλύτερα να περιμένω.

Ασφαλώς ήθελε να γράψει :

με την προϋπόθεση ότι ο μέγιστος κοινός διαιρέτης όλων των ΑΚΕΡΑΙΩΝ συντελεστών είναι η μονάδα

και όχι :

με την προϋπόθεση ότι ένας από τους συντελεστές a, b, c και d είναι μονάδα.

καλησπέρα, η δημοσίευση προέρχεται απο blog συμβούλου, εγω αναρωτιέμαι φίλε Δημήτρη αν δεν ισχύει αυτό, πως θα χειριστούμε τις 2 αντιδράσεις με το μονοξείδιο που παραθέτω παρακάτω?

Η δεύτερη εξίσωση σου δεν έχει ακέραιους συντελεστές.

Ο υπολογισμός της μέσης και της στιγμιαίας ταχύτητας αντίδρασης προκύπτει από την εφαρμογή κάποιου από τους τύπους που και εσύ παρέθεσες όταν η εξίσωση είναι γραμμένη σε μορφή που να περιέχει τους μικρότερους ΑΚΕΡΑΙΟΥΣ συντελστές… δηλαδή στην πρώτη εξίσωση