Käänteiset reaktiot alkavat yleensä tietyllä määrällä reagensseja. Suoran reaktion alkaessa nämä reagenssit kuluvat ajan myötä muodostumiseen tuotteiden reagenssien pitoisuus pienenee samalla kun tuotteiden pitoisuus kasvaa. Sitten alkaa myös käänteinen reaktio, joka tuottaa myös reagenssit, kunnes suorien ja käänteisten reaktioiden kehitysnopeus (nopeus) pysyy samana saavuttaen ns. kemiallinen tasapaino.
Tasapainossa on tasapainovakio Kc, joka ilmaistaan periaatteessa:
|
Kc = [Tuotteet]kerroin tasapainotetussa kemiallisessa yhtälössä [reagenssit]kerroin tasapainotetussa kemiallisessa yhtälössä |
Eli kun otetaan huomioon seuraava yleinen tasapainoreaktio:
a A + b B ↔ c C + d D
Koska pienet kirjaimet ovat kertoimia ja isot kirjaimet ovat aineita, tämän reaktion tasapainovakio on:
Kc = [Ç]ç. [D]d
[THE]. [B]B
Lisätietoja tästä on tekstissä Kc- ja Kp-tasapainovakiot. Tämä teksti osoittaa meille myös jotain tärkeää: että Kc-arvot voivat osoittaa meille, voivatko reagenssien ja tuotteet ovat yhtä suuria tai jos toinen on suurempi kuin toinen ja tämän seurauksena, jos kemiallinen tasapaino siirtyy jonkin reaktio.
Joten meidän on määritettävä Kc: n arvo. Tätä varten muista, että nämä laskelmat ovat kokeellisia, joten katsotaanpa joitain esimerkkejä reaktioista ja niistä saaduista tiedoista.
Jotain, mikä on erittäin hyödyllistä näiden laskelmien suorittamisessa, on kirjoittaa alla olevan taulukon kaltainen taulukko ja noudattaa siinä mainittuja vaiheita:
Taulukko tasapainovakion laskemiseen käytettyjen tietojen järjestämiseksi
Mennään nyt harjoittelemaan:
Esimerkki 1: Suljetussa 2 litran astiassa 100 ° C: n lämpötilassa on 20 mol typpeä2O4. Seuraava palautuva reaktio alkaa tapahtua: N2O4 ↔ EI2. Jonkin ajan kuluttua havaittiin, että reaktio saavutti kemiallisen tasapainon ja että 8 mol NO2 olivat muodostuneet. Mikä on tasapainovakion Kc arvo 100 ° C: n lämpötilassa?
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Resoluutio:
Käytetään taulukkoa:
Taulukko, jota käytetään tasapainovakion laskennan esimerkin ratkaisemiseen
Huomaa, että riville, johon reagoivat ja muodostuvat määrät kirjoitettiin, tiedämme, että 4 moolia N oli käytetty2O4koska suhde on 1: 2 ja että muodostui 8 mol NO: ta2.
Korvaa nyt vain arvot, jotka löytyvät tämän reaktion tasapainovakion Kc ilmaisusta:
Kc = [2]2
[N2O4]
Kc = (4 mol / L) 2
(8 mol / l)
Kc = 2 mol / l
Kc: n arvo on dimensioton, sillä ei ole mitään suuruuteen liittyvää yksikköä.
Katsotaan nyt esimerkkiä, joka sisältää myös tuotteita alusta alkaen:
Esimerkki 2: Suljetussa 5 litran säiliössä, lämpötilassa T, on 2 moolia vetykaasua, 3 moolia jodikaasua ja 4 moolia vetyjodidia. Reaktio saavuttaa kemiallisen tasapainon lämpötilassa T, ja käy ilmi, että astiassa on 1 mooli vetykaasua. Mikä on tätä tasapainoa kuvaava kaavio ja mikä on tasapainovakion Kc arvo T: n lämpötilassa?
Resoluutio:
Taulukon käyttö:
Tasapainovakion määrittämiseen käytetty taulukko
Kaavio, joka näyttää reagenssien ja tuotteiden mol / L-pitoisuuksien vaihtelut, kunnes ne saavuttavat tasapainon, voidaan antaa:
Kemiallisen tasapainon kaavio, joka näyttää muutokset reagenssien ja tuotteiden pitoisuuksissa
Nyt löydämme tasapainovakion arvon:
Kc = __ [HI]2__
[H2 ]. [Minä2]
Kc = (1,2)2
0,2. 0,4
Kc = 18
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Tasapainovakion Kc laskeminen"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.
Kemia
Testaa tietosi ja opi lisää tällä luettelolla kemiallisia tasapainoja koskevista ratkaisuista. Tämän materiaalin avulla pystyt ymmärtämään paremmin tasapainovakioiden (Kp, Kc ja Ki), tasapainosiirron, pH: n ja pOH: n sekä tasapainon käyttämisen ns. Puskuriliuoksissa.
