Обратимите реакции обикновено започват с определено количество реактиви. С началото на директната реакция с течение на времето тези реагенти се изразходват за образуването на продуктите, следователно концентрацията на реагентите намалява, докато концентрацията на продуктите се увеличава. След това започва и обратната реакция, като се произвеждат и реагентите, докато скоростта на развитие (скорост) на директните и обратните реакции остане същата, достигайки т.нар. химичен баланс.
В равновесие съществува равновесната константа Kc, която основно се изразява чрез:
|
Kc = [продукти]коефициент в балансирано химично уравнение [реактиви]коефициент в балансирано химично уравнение |
Тоест, като се има предвид следната обща равновесна реакция:
a A + b B ↔ c C + d D
Тъй като малките букви са коефициентите, а големите букви са веществата, константата на равновесие на тази реакция ще бъде:
Kc = [° С]° С. [Д]д
[THE]The. [B]Б.
Повече подробности за това можете да видите в текста Kc и Kp равновесни константи. Този текст ни показва и нещо важно: че Kc стойностите могат да ни покажат дали концентрацията на реагентите и продуктите са равни или ако единият е по-голям от другия и като следствие, ако химическият баланс е изместен в някаква посока на реакция.
Така че трябва да определим стойността на Kc. За да направите това, имайте предвид, че тези изчисления са експериментални, така че нека разгледаме някои примери за реакции и данните, получени от тях.
Нещо, което е много полезно при извършването на тези изчисления, е да напишете таблица, подобна на показаната по-долу, и да следвате стъпките, споменати в нея:
Таблица за организиране на данните, използвани за изчисляване на равновесната константа
Сега да отидем на практика:
Пример 1: В затворен контейнер с вместимост 2 L при температура 100 ° C има 20 mol N2О4. Започва да се появява следната обратима реакция: N2О4 ↔ НЕ2. След известно време беше установено, че реакцията е достигнала химическо равновесие и че 8 mol NO2 се бяха формирали. Каква е стойността на равновесната константа Kc при температура 100 ° C?
Резолюция:
Нека използваме таблицата:
Таблица, използвана за решаване на пример за изчисление на равновесна константа
Обърнете внимание, че в реда, където са записани количествата, които реагират и се образуват, знаем, че са изразходвани 4 мола N2О4, тъй като съотношението е 1: 2 и се образуват 8 mol NO2.
Сега просто заменете стойностите, намерени в израза на равновесната константа Kc на тази реакция:
Kc = [НА2]2
[Н2О4]
Kc = (4 mol / L) 2
(8 mol / L)
Kc = 2 mol / L
Стойността на Kc е безразмерна, тя няма единица, свързана с каквато и да е величина.
Сега, нека разгледаме един пример, който също съдържа продукти от самото начало:
Пример 2: В затворен контейнер, с вместимост 5 L, при температура Т има 2 мола водороден газ, 3 мола йоден газ и 4 мола водороден йодид. Реакцията влиза в химическо равновесие при температура Т и се оказва, че в съда има 1 мол водороден газ. Каква е графиката, представяща това равновесие и каква е стойността на равновесната константа Kc при температурата на T?
Резолюция:
Използване на таблица:
Таблица, използвана за определяне на равновесната константа
Графиката, показваща вариациите в концентрациите на mol / L на реагентите и продуктите, докато достигнат равновесие, може да бъде дадена чрез:
Графика на химическото равновесие, показваща промени в концентрациите на реагенти и продукти
Сега откриваме стойността на равновесната константа:
Kc = __ [HI]2__
[H2 ]. [I2]
Kc = (1,2)2
0,2. 0,4
Kc = 18
От Дженифър Фогаса
Завършва химия
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm