Pöörduvad reaktsioonid algavad tavaliselt teatud koguse reagentidega. Kui otsene reaktsioon algab, kuluvad aja jooksul need reaktiivid moodustamiseks saaduste kontsentratsioon väheneb, samal ajal kui toodete kontsentratsioon suureneb. Seejärel algab ka pöördreaktsioon, tootes ka reaktante, kuni otseste ja pöördreaktsioonide arengukiirus (kiirus) jääb samaks, jõudes nn. keemiline tasakaal.
Tasakaalus on tasakaalu konstant Kc, mida väljendatakse põhimõtteliselt:
|
Kc = [tooted]koefitsient tasakaalustatud keemilises võrrandis [reaktiivid]koefitsient tasakaalustatud keemilises võrrandis |
See tähendab, arvestades järgmist üldist tasakaalureaktsiooni:
a A + b B ↔ c C + d D
Kuna väiketähed on koefitsiendid ja suured tähed on ained, on selle reaktsiooni tasakaalukonstant:
Kc = [Ç]ç. [D]d
[THE]The. [B]B
Lisateavet selle kohta leiate tekstist Kc ja Kp tasakaalu konstandid. See tekst näitab meile ka midagi olulist: et Kc väärtused näitavad meile, kas reagentide ja tooted on võrdsed või kui üks on suurem kui teine ja sellest tulenevalt, kui keemiline tasakaal nihkub mõnes reaktsioon.
Seega peame määrama Kc väärtuse. Selleks pidage meeles, et need arvutused on eksperimentaalsed, seega vaatame mõningaid näiteid reaktsioonidest ja neist saadud andmeid.
Nende arvutuste tegemisel on väga kasulik kirjutada alltoodud tabeliga sarnane tabel ja järgida selles mainitud samme:
Tasakaalukonstandi arvutamiseks kasutatud andmete korrastamise tabel
Nüüd lähme harjutama:
Näide 1: Suletud mahutis, mille maht on 2 L, temperatuuril 100 ° C, on 20 mol N2O4. Hakkab toimuma järgmine pöörduv reaktsioon: N2O4 ↔ EI2. Mõne aja pärast leiti, et reaktsioon saavutas keemilise tasakaalu ja et 8 mol NO2 olid moodustunud. Mis on tasakaalukonstandi Kc väärtus temperatuuril 100 ° C?
Resolutsioon:
Kasutame tabelit:
Tasakaalukonstandi arvutamise näite lahendamiseks kasutatud tabel
Pange tähele, et real, kuhu olid kirjutatud reageerivad ja moodustuvad kogused, teame, et kulutati 4 mooli N2O4, kuna suhe on 1: 2 ja moodustati 8 mol NO2.
Nüüd asendage selle reaktsiooni tasakaalukonstandi Kc avaldises leitud väärtused:
Kc = [JUURES2]2
[N2O4]
Kc = (4 mol / l) 2
(8 mol / l)
Kc = 2 mol / l
Kc väärtus on mõõtmeteta, sellel pole ühegi suurusega seotud ühikut.
Vaatame nüüd ühte näidet, mis sisaldab tooteid ka algusest peale:
Näide 2: Suletud mahutis mahuga 5 L temperatuuril T on 2 mooli vesinikgaasi, 3 mooli gaasjoodi ja 4 mooli vesinikjodiidi. Reaktsioon jõuab temperatuuril T keemilisse tasakaalu ja selgub, et anumas on 1 mool gaasilist vesinikku. Mis on seda tasakaalu kujutav graafik ja milline on tasakaalu konstandi Kc väärtus T temperatuuril?
Resolutsioon:
Tabeli kasutamine:
Tasakaalukonstandi määramiseks kasutatud tabel
Graafiku, mis näitab reaktiivide ja saaduste mol / L kontsentratsiooni varieerumist kuni nende tasakaalu saavutamiseni, saab anda järgmiselt:
Keemilise tasakaalu graafik, mis näitab reaktiivide ja saaduste kontsentratsiooni muutusi
Nüüd avastame tasakaalu konstandi väärtuse:
Kc = __ [HI]2__
[H2 ]. [I2]
Kc = (1,2)2
0,2. 0,4
Kc = 18
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm