Evenwichtsreactie

[amirates]

Ik heb een reactie waarin ik verbrande zwavel (SO2) met water meng, daarbij ontstaat zuur en SO₄^2- en SO₃^2- en HSO₄^- en HSO₃^-

Ik wil graag het evenwicht weten in de evenwichtsreactie tussen SO₃^2- en SO₄^2-. Het is onder kameromstandigheden.

[SO₄^2-] /[SO₃^2-]=K

Wat is de waarde van K?

Dank jullie wel alvast

[Marko]

Ik heb een reactie waarin ik verbrande zwavel (SO2) met water meng, daarbij ontstaat zuur en SO₄^2- en SO₃^2- en HSO₄^- en HSO₃^-

Dat lijkt me sterk. Om HSO₄^- en SO₄^2- te vormen heb je SO₃ nodig.

Ik wil graag het evenwicht weten in de evenwichtsreactie tussen SO₃^2- en SO₄^2-. Het is onder kameromstandigheden.

[SO₄^2-] /[SO₃^2-]=K

Wat is de waarde van K?

Dat evenwicht bestaat niet. Er is geen reactie

SO₃ SO₂

Bijgevolg is er ook geen K.

Er kan wel een verhouding zijn tussen sulfaten en sulfieten in je oplossing, min of meer afhankelijk van de verhouding SO₂ en SO₃, maar dat is gewoon een verhouding die afhangt van de omstandigheden die je zelf creëert. Je kunt er geen evnwichtsconstante aan vastplakken.

[amirates]

Dat lijkt me sterk. Om HSO₄^- en SO₄^2- te vormen heb je SO₃ nodig.



Dat evenwicht bestaat niet. Er is geen reactie

SO₃ SO₂

Bijgevolg is er ook geen K.

Er kan wel een verhouding zijn tussen sulfaten en sulfieten in je oplossing, min of meer afhankelijk van de verhouding SO₂ en SO₃, maar dat is gewoon een verhouding die afhangt van de omstandigheden die je zelf creëert. Je kunt er geen evnwichtsconstante aan vastplakken.

Hoe kan het dat er geen reactie SO₃ SO₂ ? Ik heb zwavelpoeder verbrand en het gas via een gaszuigertje het water in geleidt. En ik heb de pH van het water voor en na de reactie gemeten en ben uitgekomen op een pH-verschil van 4 (van 7 naar 3) dan moet de reactie SO₃ SO₂ toch wel ontstaan?

Dan kan ik toch concluderen dat er HSO3 en SO3 en HSO4 en SO4 heeft moeten ontstaan, anders zou het water niet zuur worden. Of heb je een andere uitleg voor hoe het water zuur heeft kunnen worden?

[Marko]

Sorry, er stond een fout in mijn bericht. Wat er had moeten staan was:

Dat evenwicht bestaat niet. Er is geen reactie

SO₄^2- SO₃^2-

Bijgevolg is er ook geen K.

Maar dat maakt verder niet uit. Er is ook geen reactie

SO₃ SO₂

Simpelweg omdat dergelijke reacties niet kunnen. Er kunnen immers niet zomaar O-atomen verdwijnen. Wat wél zou kunnen is een reactie

2 SO₂ + O₂ 2 SO₃

Maar zoals Fred F je hier al vertelde verloopt die reactie echter niet zomaar.

De omzetting van SO₃^2- naar SO₄^2- kan ook alleen maar als je een bron van O-atomen hebt. Die bron moet dan echter ook in de reactievergelijking terugkomen, en de concentratie ervan komt dan in de evenwichtsvoorwaarde.

Dat je de pH ziet dalen zegt helemaal niet dat er SO₃ gevormd zou moeten zijn. H₂SO₃, opgelost SO₂ dus, gedraagt zich immers ook als zuur.

[Kravitz]

Hoe kan het dat er geen reactie SO₃ SO₂ ?

SO₃ heeft 3 zuurstofatomen, SO₂ heeft er maar 2. Het creëren van atomen uit het niets is onmogelijk.

Ik heb zwavelpoeder verbrandt en het gas via een gaszuigertje het water in geleidt. En ik heb de pH van het water voor en na de reactie gemeten en ben uitgekomen op een pH-verschil van 4 (van 7 naar 3)

Als je zwavel verbrandt ontstaat er je inderdaad zwaveldioxide (SO₂), wanneer je dit vervolgens door water leidt ontstaat er zwaveligzuur (H₂SO₃).

SO₂ + H₂O H₂SO₃

En zoals de naam al doet vermoeden is zwavigzuur een zuur wat de pH van je oplossing doet dalen.

[amirates]

Sorry, er stond een fout in mijn bericht. Wat er had moeten staan was:

Maar dat maakt verder niet uit. Er is ook geen reactie

SO₃ SO₂

Simpelweg omdat dergelijke reacties niet kunnen. Er kunnen immers niet zomaar O-atomen verdwijnen. Wat wél zou kunnen is een reactie

2 SO₂ + O₂ 2 SO₃

Maar zoals Fred F je hier al vertelde verloopt die reactie echter niet zomaar.

De omzetting van SO₃^2- naar SO₄^2- kan ook alleen maar als je een bron van O-atomen hebt. Die bron moet dan echter ook in de reactievergelijking terugkomen, en de concentratie ervan komt dan in de evenwichtsvoorwaarde.

Dat je de pH ziet dalen zegt helemaal niet dat er SO₃ gevormd zou moeten zijn. H₂SO₃, opgelost SO₂ dus, gedraagt zich immers ook als zuur.

Dat snap ik, maar het idee is, dat een SO2 atoom een O-atoom uit het H2O pakt, daardoor krijg je dan SO3 en 2H+ die zich binden aan 2H2O en dan dus 2H3O+ vormen. En H2O is er in overmaat.

Hier heb ik de complete reactie getekend met mijn vraag en wat toelichting erbij:

[Fred F.]

H₂O is een zeer zwakke oxidator die echt niet in staat is om SO₂ tot SO₃ te oxideren

(maar als het wel zo zou zijn dan zou er overigens geen H⁺ ontstaan maar H₂, zoals bijvoorbeeld bij oxidatie van Natrium door water).

Als S met lucht verbrand wordt ontstaat er SO₂ maar ook een klein beetje SO₃ (hoeveel hangt af van de omstandigheden). Als dat rookgas door water geleid wordt dan ontstaat H₂SO₃ uit die SO₂ en een klein beetje H₂SO₄ uit dat kleine beetje SO₃.

De verhouding tussen in het water gevormde sulfaten en gevormde sulfieten hangt dus af van de verhouding SO₃/SO₂ in het rookgas.

Maar, zoals al eerder geschreven: eenmaal opgelost in water is er geen evenwicht tussen SO₂ en SO₃ , en ook niet tussen SO₃^2- en SO₄^2-

Dat wil overigens niet zeggen dat in de loop der tijd de verhouding sulfaat/sulfiet in het water niet zou kunnen veranderen, maar dat is dan alleen omdat de waterige oplossing geleidelijk zowel SO₂ en SO₃ aan de lucht zal verliezen, maar waarschijnlijk met verschillende snelheid zodat sulfaat en sulfiet niet in dezelfde mate afnemen, en hun verhouding daardoor waarschijnlijk verloopt.

[amirates]

Aah, oke, dat is een overtuigend antwoord. Dank je wel. Hier zal ik verder mee werken.

[amirates]

H₂O is een zeer zwakke oxidator die echt niet in staat is om SO₂ tot SO₃ te oxideren

(maar als het wel zo zou zijn dan zou er overigens geen H⁺ ontstaan maar H₂, zoals bijvoorbeeld bij oxidatie van Natrium door water).

Als S met lucht verbrand wordt ontstaat er SO₂ maar ook een klein beetje SO₃ (hoeveel hangt af van de omstandigheden). Als dat rookgas door water geleid wordt dan ontstaat H₂SO₃ uit die SO₂ en een klein beetje H₂SO₄ uit dat kleine beetje SO₃.

De verhouding tussen in het water gevormde sulfaten en gevormde sulfieten hangt dus af van de verhouding SO₃/SO₂ in het rookgas.

Maar, zoals al eerder geschreven: eenmaal opgelost in water is er geen evenwicht tussen SO₂ en SO₃ , en ook niet tussen SO₃^2- en SO₄^2-

Dat wil overigens niet zeggen dat in de loop der tijd de verhouding sulfaat/sulfiet in het water niet zou kunnen veranderen, maar dat is dan alleen omdat de waterige oplossing geleidelijk zowel SO₂ en SO₃ aan de lucht zal verliezen, maar waarschijnlijk met verschillende snelheid zodat sulfaat en sulfiet niet in dezelfde mate afnemen, en hun verhouding daardoor waarschijnlijk verloopt.

Weet jij misschien dan ook wat de verhoudingen zijn van hoeveel SO3 en SO2 er ontstaat bij de verbranding van S?

[Fred F.]

Dat hangt af van de verbrandingsomstandigheden. De reactie van SO₂ naar SO₃ gaat langzaam en zonder gebruik van een katalysator (zoals men gebruikt in een zwavelzuurfabiek) wordt de evenwichtssamenstelling niet bereikt en valt er dus door ons niks zinnigs over de ontstane SO₃/SO₂ verhouding te zeggen.