Neraca kimia homogen dan heterogen

Ketika reaksi reversibel mencapai titik di mana laju pembentukan produk (reaksi langsung) dan kecepatan dimana produk dikonsumsi (reaksi terbalik) menjadi konstan dan sama, kita katakan bahwa itu telah tercapai HAI Keseimbangan kimia. Setiap reaksi kesetimbangan memiliki konstanta kesetimbangan (Kc) karakteristik, yang berubah hanya dengan variasi suhu. Jika setidaknya ada satu gas yang berpartisipasi dalam reaksi, itu juga akan memiliki konstanta tekanan, dilambangkan dengan Kp.

Dalam teks Konstanta kesetimbangan Kc dan Kp ditunjukkan bahwa untuk menulis ekspresi konstanta ini, kita harus memeriksa keadaan fisiknya. Dengan demikian, dua jenis kesetimbangan kimia muncul, yaitu:

1. Keseimbangan homogen: Mereka adalah orang-orang di mana semua peserta dalam reaksi, apakah mereka reaktan atau produk, berada dalam keadaan agregasi yang sama, dan hasilnya adalah aspek yang homogen di seluruh sistem. Umumnya kesetimbangan homogen hanya dibentuk oleh gas. Lihat beberapa contoh di bawah ini dan perhatikan bahwa hanya kesetimbangan terakhir yang merupakan kesetimbangan cair homogen, karena semua spesies kimia adalah larutan berair. Perhatikan juga bahwa, dalam kasus ini, semua zat akan muncul dalam ekspresi Kc dan Kp:

tidak_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} 2 NH_{3 (g)} K_ç = __[NH₃]²__ K_P = __(pNH₃)²__
[N₂]. [H₂]³ (pN₂). (pH₂)³

2 O_{3 (g)} 3 O_{2 (g)} K_ç = [HAI₂]³ K_P = (debu₂)³
[HAI₃]² (debu₃)²

H_{2 (g)} + aku_{2 (g)} 2 HI_(g) K_ç = __[HAI]²__ K_P = __(pHI)²__
[H₂]. [SAYA₂] (pH₂). (pI₂)

BERSAMA_(g) + TIDAK_{2 (g)} CHAI_{2 (g)}+ PADA_(g) K_ç = [BERSAMA₂ ]. [PADA]K_P = (pCO₂ ). (PPADA)
[PADA₂]. [CO] (pNO₂). (PBERSAMA)

2 SO_{3 (g)} 2 SO_{2 (g)} + O_{2 (g)} K_ç = [HANYA₂]². [HAI₂]K_P= (pSO₂)². (PHAI₂)
[HANYA₃]²(PHANYA₃)²

Iman²⁺_(sini) + Cu²⁺_(sini) Fe³⁺_(sini) + Cu⁺_(sini) K_Ç = [ Iman³⁺]. [Pantat⁺] K_P = tidak ditentukan.
[Iman²⁺]. [Pantat²⁺]

Karena tidak memiliki gas, untuk kesetimbangan kimia terakhir ini tidak ada ekspresi Kp.

Gambar di awal teks menunjukkan, di sebelah kanan, sebuah botol berisi dua gas dalam kesetimbangan, yaitu nitrogen dioksida (NO₂) dan dinitrogen tetroksida (N₂HAI₄):

2 TIDAK_{2 (g)} Tidak₂HAI_{4 (g)} K_ç = [N₂HAI₄] K_P = (Ptidak₂HAI₄)
[PADA₂]² (PPADA₂)²

Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)

TIDAK₂ adalah gas berwarna coklat kemerahan, sedangkan N₂HAI₄ itu tidak berwarna, dan, dalam keseimbangan, mereka bercampur, membentuk semacam "awan gas" berwarna coklat muda secara keseluruhan.

2. Keseimbangan heterogen: Mereka adalah mereka di mana setidaknya salah satu zat yang berpartisipasi dalam reaksi berada dalam keadaan fisik yang berbeda dari yang lain, biasanya dalam keadaan padat. Dengan ini, tampilan sistem tidak seragam, tetapi dimungkinkan untuk memvisualisasikan fase yang berbeda.

Dalam kasus ini, ketika ekspresi konstanta kesetimbangan ditulis, zat padat tidak boleh ditulis, karena konsentrasinya konstan.

Contoh:

HCl_(sini) + AgNO_{3 (aq)} AgCl_(s) + HNO_{3 (aq)} K_Ç = [HNO₃]____ K_P = tidak ditentukan.
[HCl]. [AgNO₃]

Ç_(s) + O_{2 (g)} CO_{2 (g)} K_Ç = [BERSAMA] K_P = (pCO2)
[HAI₂] (debu₂)

Zn_(s) + Cu²⁺_(sini) pantat_(s) + Zn²⁺_(sini) K_Ç = [Pantat]²⁺] K_P = tidak ditentukan.
[Zn²⁺]

Anjing_(s) + CO_{2 (g)} CaCO_3(s) K_Ç = __1__ K_P = __1__
[BERSAMA₂] (pCO₂)

Dalam ilustrasi yang disajikan di awal teks ini, ditunjukkan sebuah tabung reaksi di sisi kiri yang berisi sistem kesetimbangan heterogen. Ini adalah reaksi antara larutan tembaga (II) sulfat dan natrium hidroksida. Lihat di bawah:

CUSO_{4 (aq)} + 2 NaOH_(sini) Dalam₂HANYA_{4 (aq)} + Cu(OH)_2(s) K_Ç = [Di₂HANYA₄]____ K_P = tak terdefinisi.
​ [CuSO]. [NaOH]

Perhatikan bahwa, di antara produk, tembaga (II) hidroksida yang diendapkan terbentuk, yang padat dan terlihat jelas di tengah larutan berair. Warna biru disebabkan oleh ion tembaga yang ada dalam sistem.

* Kredit editorial gambar tembaga (II) hidroksida: Penulis: о sin / Gambar diambil dari: wikimedia milik bersama

Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia

Apakah Anda ingin mereferensikan teks ini di sekolah atau karya akademis? Lihat:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Keseimbangan kimia homogen dan heterogen"; Sekolah Brasil. Tersedia di: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm. Diakses pada 28 Juni 2021.