Wanneer bar en wanneer kPa

[-HG-]

Hallo wetenschappers,
 
Ik moet hier een stuk leren over thermochemie en bij de oefeningen blijk ik vaak een verkeerde eenheid voor de concentratie (druk) van gasdeeltjes te gebruiken. Kan iemand mij zeggen wanneer je bar en wanneer je kPa gebruikt?
 
Bedankt!

[Typhoner]

bar is de standaard als je met evenwichten en zo werkt, en voor de rest moet je kijken naar de context, alhoewel je in berekeningen die verschillende grootheden gebruiken best SI-eenheden (dus Pa) inzet.
 
Maar geef anders eens een voorbeeld van een oefening waar je "fout" zat?

[Marko]

Het maakt niet uit wat je gebruikt, als je de eenheden maar consequent in elkaar omrekent.

[Typhoner]

Het maakt niet uit wat je gebruikt, als je de eenheden maar consequent in elkaar omrekent.

 
 
niet als je met activiteiten moet werken. Dan is het bar (of je zou moeten afstappen van dimensieloze evenwichtsconstanten)

[Marko]

Dat kan natuurlijk nooit kloppen. Evenwichtsconstantes zijn dimensieloos en activiteiten ook. Je moet dus ergens in je procedure af van die bar, om op iets zinnigs uit te komen, en dat gebeurt dan ook. Het dimensieloze karakter vindt zijn oorsprong in het uitdrukken ten opzichte van (c.q. delen door) een referentietoestand. Gebruik je een partieeldruk in bar, dan is je referentietoestand dat ook. Geef je een druk in kPa, dan moet je je referentietoestand ook zo uitdrukken.

[Typhoner]

maar de referentietoestand is 1 bar, en als je drukken in bar zet kan je die gewoon hersenloos invullen. Dat is goed.

[Marko]

Hersenloos invullen is nooit goed. Dat leidt tot problemen als bovenstaande.
 
De referentietoestand is een druk van 1 bar, oftewel 100 kPa. De eenheid hoort er gewoon altijd bij.
 
Als je je drukken uitdrukt in bar, dan kun je je getallen delen door 1. Delen door 1 is inderdaad makkelijk. Maar uiteindelijk gebruik je toch een computer of rekenmachine om het antwoord uit te rekenen. En degenen die zo capabel zijn dat ze het uit hun hoofd kunnen, kunnen de stap "delen door 100" in hun hoofd ook wel maken.
 
Makkelijk mag niet leiden tot hersenloosheid.
 
<waarschuwend vingertje>Er zijn vliegtuigen neergestort door misverstanden over eenheden (=hersenloos ingeven van getallen). Doe dat jezelf niet aan.
</waarschuwend vingertje>

[Typhoner]

Hersenloos invullen is nooit goed.

 
natuurlijk. het punt dat ik door lichte overdrijving wou maken is dat voor evenwichtsberekeningen er eenheid is die echt een voorkeur heeft over andere. Immers moet je bij "gewone" berekeningen steeds je eenheden in het oog houden en hoe deze zich in elkaar omzetten. Welke je precies kiest maakt niet uit, zolang je er maar consistent rekening mee houdt en de juiste constanten gebruikt (in de juiste eenheden). Omdat bij gebruik van een evenwichtsconstanten de eenheid effectief "verdwijnt" moet je daar iets beter mee opletten: als je ziet dat iemand gewoon rechtstreeks drukken in bar invult zou je misschien de indruk kunnen krijgen dat je dit bij eender welke eenheid mag doen. Dat mag ook, zolang je maar p/p° invult en niet zomaar p. Maar omdat p° = 1 bar hoef je dat stapje in bar niet te doen (althans niet om de juiste numerieke waarde te krijgen, wel formeel nog natuurlijk). Dus als je voor jezelf de regel "bij gebruik van evenwichten vul ik alleen drukken in bar in" vereenvoudig je de gebruikte notatie een beetje, en spreek je af dat je met "druk" in feite "gereduceerde druk" (of zoiets) bedoelt. En dat is prima maar ik ben het uiteraard met je eens dat dit in eerste instantie goed moet worden duidelijk gemaakt.

[Marko]

Dat laatste is in feite het belangrijkste: Men moet gewoon goed begrijpen wat in een formule wordt ingevoerd.
 
Na de berichten nog eens te hebben doorgelezen bekruipt me het vermoeden dat de topicstarter een "gemakkelijke" (hersenloze) vorm van de activiteitsvergelijking heeft gekregen, waar "p-planeetje" (hoe doe ik dat?) uit weggevallen is.
 
In dat geval is het inderdaad goed om te onderstrepen dat drukken in bar moeten worden gebruikt.

[Flisk]

Mijn voorkeur gaat uit naar Pa, dit is immers de SI eenheid. Je hoeft het niet te ingewikkeld maken, beide zijn eenheden voor druk. Verder geldt er dat 1mbar = 1hPa, of dus 1 bar = 100 000 Pa.

[-HG-]

Waw bedankt voor jullie snelle reacties!
Blijkbaar bestaat er in dit geval geen vaste regel voor de eenheden? Tussen bar en kPa zit er natuurlijk wel een factor 100 verschil, dus ik durf niet vertrouwen op mijn (nog bijlange niet volledig ontwikkeld) chemisch instinct
Ik heb in de cursus gekeken naar hoe ze het daar verwoorden, maar ze zijn zeer vaag:

• In bepaalde situaties (welke situaties??) dienen we in de uitdrukking van K_p in te vullen in bar ipv in kPa.
• Voor opgeloste deeltjes hebben we de keuze voor de standaardconcentratie vastgelegd bij mol/l. Dit betekent ook dat we in alle uitdrukkingen met Q_c en K_c deze eenheid dienen te gebruiken. Voor deeltjes in gasfase werd de eenheid bar gekozen. Die eenheid blijven we ook hanteren bij invullen in Q_p en K_p. We beseffen dat het verwarrend kan overkomen door nu plots als eenheidsdruk bar te kiezen daar waar we voorheen steeds hebben gewerkt met eenheden kPa.

Veel wijzer ben ik daar niet uit geworden...
Een oefening waarin ik fout was, vond ik niet direct terug. Ik heb er een gevonden van in de les, maar die is zeer onoverzichtelijk. Morgen kijk ik of ik mijn probleem kan verduidelijken adhv een overzichtelijke oefening.

[Typhoner]

Algemeen is de regel dat de eenheid niet uitmaakt, zolang je maar slim bent. Kijk gewoon naar ideale gaswet: je mag eender welke eenheden pakken, zolang je voor de gasconstante R maar een passende waarde gebruikt. Zet je alles in SI-eenheden (bar, m³)? Prima, maar gebruik dan uiteraard R in SI-eenheden (8,31 J/mol.K). Wil je niet Pa, maar kPa, Torr, atm, bar, ... gebruiken? Prima, maar zoek dan de juiste waarde van R voor die eenheden op. Die redenering kan je doortrekken naar allerlei soorten problemen.
 
Voor vraagstukken met evenwichten is de afspraak dat, indien niet anders vermeld, bar wordt gebruikt voor drukken. (en idd mol/L voor opgeloste stoffen in vloeistof)
 
(Soms wordt er wel eens een "K_c" geïntroduceerd, waarbij men zelfs voor gassen concentraties in bijv. mol/L invult. Dergelijke getallen zijn echter geen "echte" thermodynamisch K en worden alleen gebruikt omdat men dit soms praktischer vindt dan te werken met drukken. Maar normaal is het dus bar wat je in evenwichtsconstanten invult. Of beter: de druk, in eenheden van de "referentie-druk" p°, dus eigenlijk p/p°. Maar omdat we altijd p° = 1 bar kiezen, komt dit numeriek neer op de druk in bar invullen.)