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Stickstoffmonoxid im Motor
AFB I–IIIm Brennraum eines Motors reagiert Luft bei etwa 2000 K teilweise zu Stickstoffmonoxid: \(\ce{N2 + O2} \rightleftharpoons \ce{2 NO}\). Bei 2000 K gilt \(K_c = 4{,}1 \cdot 10^{-4}\). Luft enthält bei 2000 K und 1 bar \(c(\ce{N2}) = 4{,}7 \cdot 10^{-3}\,\text{mol/L}\) und \(c(\ce{O2}) = 1{,}26 \cdot 10^{-3}\,\text{mol/L}\) (Gesamtkonzentration aller Gase \(6{,}0 \cdot 10^{-3}\,\text{mol/L}\)).
- Stellen Sie das MWG auf und begründen Sie, warum \(K_c\) keine Einheit hat.
- Erstellen Sie die Tabelle Anfang – Änderung – Gleichgewicht mit der Umsatzvariablen \(x\).
- Berechnen Sie \(c(\ce{NO})\) im Gleichgewicht. Nehmen Sie an, dass \(x\) klein gegenüber den Anfangswerten ist.
- Beurteilen Sie die Näherung aus c).
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Koeffizienten links und rechts vergleichen.
Hinweis zu Aufgabe b)
NO entsteht mit dem Koeffizienten 2.
Hinweis zu Aufgabe c)
Nenner mit den Anfangswerten nähern.
Hinweis zu Aufgabe d)
Wie groß ist x im Vergleich zu c(O₂)?