Reverzibilne reakcije obično započinju s određenom količinom reagensa. Kako započinje izravna reakcija, s vremenom se ovi reagensi troše za nastanak proizvoda, posljedično koncentracija reagensa opada dok koncentracija proizvoda povećava. Tada započinje i inverzna reakcija, proizvodeći i reaktante, sve dok brzina razvoja (brzina) izravnih i inverznih reakcija ne ostane ista, dostižući tzv. kemijska ravnoteža.
U ravnoteži postoji konstanta ravnoteže Kc, koja se u osnovi izražava sa:
|
Kc = [proizvodi]koeficijent u uravnoteženoj kemijskoj jednadžbi [reagensi]koeficijent u uravnoteženoj kemijskoj jednadžbi |
Odnosno, uzimajući u obzir sljedeću generičku reakciju ravnoteže:
a A + b B ↔ c C + d D
Budući da su mala slova koeficijenti, a velika slova tvari, konstanta ravnoteže ove reakcije bit će:
Kc = [Ç]ç. [D]d
[THE]The. [B]B
Više detalja o tome može se vidjeti u tekstu Konstante ravnoteže Kc i Kp. Ovaj nam tekst također pokazuje nešto važno: da nam vrijednosti Kc mogu pokazati je li koncentracija reagensa i proizvodi jednaki ili ako je jedan veći od drugog i, kao posljedica toga, ako je kemijska ravnoteža pomaknuta u nekom smjeru reakcija.
Dakle, moramo odrediti vrijednost Kc. Da biste to učinili, imajte na umu da su ti izračuni eksperimentalni, pa pogledajmo neke primjere reakcija i podatke dobivene iz njih.
Nešto što je vrlo korisno u izvođenju ovih izračuna je pisanje tablice slične onoj prikazanoj dolje i slijedite korake navedene u njoj:
Tablica za organiziranje podataka korištenih za izračunavanje konstante ravnoteže
Idemo sada vježbati:
Primjer 1: U zatvorenoj posudi, zapremine 2 L, na temperaturi od 100 ° C, nalazi se 20 mola N2O4. Počinje se javljati sljedeća reverzibilna reakcija: N2O4 ↔ NE2. Nakon nekog vremena utvrđeno je da je reakcija dosegla kemijsku ravnotežu i da 8 mol NO2 bilo formirano. Kolika je vrijednost konstante ravnoteže Kc na temperaturi od 100 ° C?
Rješenje:
Koristimo tablicu:
Tablica koja se koristi za rješavanje primjera izračuna konstante ravnoteže
Imajte na umu da u retku u kojem su napisane količine koje reagiraju i nastaju znamo da su potrošena 4 mola N2O4, jer je omjer 1: 2, te je nastalo 8 mola NO2.
Sada samo zamijenite vrijednosti pronađene u izrazu konstante ravnoteže Kc ove reakcije:
Kc = [NA2]2
[N2O4]
Kc = (4 mol / L) 2
(8 mol / L)
Kc = 2 mol / L
Vrijednost Kc je bez dimenzija, nema jedinicu povezanu s bilo kojom veličinom.
Pogledajmo sada primjer koji također sadrži proizvode od početka:
Primjer 2: U zatvorenoj posudi, zapremnine 5 L, na temperaturi T nalaze se 2 mola plinovitog vodika, 3 mola plinovitog joda i 4 mola jodovodikovog vodika. Reakcija ulazi u kemijsku ravnotežu, na temperaturi T, i ispada da se u posudi nalazi 1 mol plinovitog vodika. Koji graf predstavlja ovu ravnotežu i kolika je vrijednost konstante ravnoteže Kc na temperaturi T?
Rješenje:
Korištenje tablice:
Tablica koja se koristi za određivanje konstante ravnoteže
Grafikon koji prikazuje varijacije u koncentracijama mol / L reagensa i proizvoda dok ne postignu ravnotežu može se dobiti pomoću:
Grafikon kemijske ravnoteže koji prikazuje promjene u koncentracijama reagensa i proizvoda
Sada otkrivamo vrijednost konstante ravnoteže:
Kc = __ [HI]2__
[H2 ]. [I2]
Kc = (1,2)2
0,2. 0,4
Kc = 18
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm