Šajā materiālā jūs sekosiet soli pa solim pieņemtajām atbildēm un pamatojumiem vingrinājumi par ķīmisko līdzsvaru, kas aptver vairākas tēmas šajā svarīgajā fizikālās ķīmijas nozarē.
1 - līdzsvara konstante koncentrācijas izteiksmē mol / l
Piemērs: (PUC-RS) Līdzsvaru, kas saistīts ar skābā lietus veidošanos, attēlo vienādojums:
Viena litra traukā tika sajaukti 6 mol sēra dioksīda un 5 mol skābekļa. Pēc kāda laika sistēma sasniedza līdzsvaru, un izmērītā sēra trioksīda molu skaits bija 4. Aptuvenā līdzsvara konstantes vērtība ir:
a) 0,53
b) 0,66
c) 0,75
d) 1.33
e) 2.33
Pareiza atbilde: D burts
Vingrinājumā tiek prasīts aprēķināt līdzsvara konstanti mol / L koncentrācijas izteiksmē. Lai veiktu šo aprēķinu, mums jāizmanto līdzsvara vērtības katram reakcijas dalībniekam. Kc izteiksme parāda rezultātu, reizinot produktu koncentrācijas ar reaģentu koncentrāciju reizinājumu:
Mums ir jābūt ļoti uzmanīgiem, lai noteiktu katra dalībnieka vērtības bilancē, jo vingrinājums ne vienmēr sniegs šos datus, kā tas ir šajā piemērā. Tātad, mums ir jāveic šādas darbības:
1. solis: Salieciet tabulu ar zināmām vērtībām.
Tā kā tas ir reakcijas sākums, produkta koncentrācija būs vienāda ar nulli. Tā kā līdzsvara vērtība produktā vienmēr ir vienāda ar sākuma un tā summu, reakcijas laikā vērtība būs 4 mol / l.
2. solis: Nosakiet vērtības reakcijas laikā.
Lai noteiktu reaģentu vērtības reakcijas laikā, pietiek ar produkta zināmās vērtības saistīšanu ar reaģentu vērtībām, izmantojot stehiometrisko attiecību. Mums ir 4 mol / L SO3 reakcijas laikā līdzsvaram 2. Kā OS proporcija2 ir arī 2, procesa laikā mums būs 4 mol / l. uz O2, mums būs tikai 2 mol / L, jo tā stehiometriskais koeficients ir 1.
Lai pabeigtu tabulas sagatavošanu, pietiek ar sākuma vērtības atņemšanu pēc vērtības, lai mēs noteiktu reaģentu līdzsvara vērtības.
3. solis: Nosakiet Kc vērtību.
Lai noteiktu Kc vērtību, vienkārši izmantojiet zemāk esošajā izteiksmē līdzsvara vērtības:
2 - līdzsvara konstante daļēja spiediena izteiksmē
Piemērs: (SANTOS-SP) Ievērojiet zemāk norādīto līdzsvara vienādojumu:
Kad sasniegts iepriekš minētais līdzsvars, spiediens ir 2 atm, un NO ir 50%2 apjomā. Līdzsvara konstantes vērtībai daļējos spiedienos (Kp) jābūt:
a) 0,2
b) 0,25
c) 1
d) 0,5
e) 0,75
Pareiza atbilde: C burts
Vingrinājums norāda, ka kopējais sistēmas spiediens līdzsvarā ir 2 atm un ka NO ir 50% (mola daļa) NO2. Tātad sākotnēji mums jānosaka katras gāzes daļējais spiediens līdzsvarā, reizinot kopējo spiedienu ar molāro frakciju:
uz NĒ2:
pNO2 = 0,5. 2
pNO2 = 1 atm
Uz Z2O4: tā kā sistēmā ir tikai divas gāzes, N procentuālais daudzums2O4 būs arī 50%, lai kopā sasniegtu 100%.
pN2O4 = 0,5. 2
pN2O4 = 1 atm
Līdzsvara konstanti parciālā spiediena izteiksmē aprēķina, dalot gāzveida produktu daļējā spiediena reizināšana ar reaģenta spiediena reizinājumu gāzveida. Šajā gadījumā Kp izteiksme būs:
3- Līdzsvara maiņa
Piemērs: (PUCCAMP) Staltaktītu, kalcija karbonāta nogulšņu veidošanos alās, kas atrodas tuvu kaļķakmeniem bagātiem reģioniem, var attēlot ar šādu atgriezenisku reakciju:
Lūdzu, ievērojiet šādus nosacījumus:
Es Pastāvīga ūdens iztvaikošana
II. Auksta un mitra gaisa strāva
III. Temperatūras paaugstināšanās alas iekšienē
IV. Temperatūras pazemināšana alas iekšpusē
Kurš no šiem apstākļiem veicina stalaktītu veidošanos?
a) I un II
b) I un III
c) II un III
d) II un IV
e) III un IV
Pareiza atbilde: Burts B
Stalaktīti ir struktūras, ko veido kalcija karbonāts (CaCO3). Paziņojumā tiek jautāts, kuri no norādītajiem apstākļiem veicina stalaktītu veidošanos. Tāpēc tas ir vingrinājums par līdzsvara nobīde, jo CaCO veidošanās3 rodas, kad līdzsvars tiek novirzīts jūsu virzienā (pa kreisi).
Es - taisnība, jo, iztvaicējot, ūdens daudzums (atrodas pa kreisi no bilances) samazinās. Pēc Le Chatelier princips, kad dalībnieka koncentrācija samazinās, līdzsvars vienmēr pāriet uz viņu pusi.
II - Viltus, jo alas ir aukstas un mitras vietas, tāpēc tiešā stalaktītu veidošanās reakcija ir eksotermiska. Ja auksta, mitra gaisa plūsma, kas veicina eksotermisko procesu un palielina ūdens daudzumu, ieiet alā, reakcija tiks novirzīta tiešā virzienā, neveicinot stalaktīti.
III - Patiesi, tā kā alas ir aukstas un mitras vietas, un tiešā reakcija ir eksotermiska, ja temperatūra alu palielināšanās, reakcija tiks pārvietota netiešajā virzienā (endotermiski), kas veicinās stalaktīti.
IV - nepatiesa, jo alas ir aukstas un mitras vietas, un tiešā reakcija ir eksotermiska, ja temperatūra alu samazināšanās, reakcija tiks novirzīta tiešā virzienā (eksotermiska), kas neveicinās stalaktīti.
Skatīt arī:Ķīmiskais līdzsvars alās
4- Jonizācijas konstante
Piemērs: (UECE) Koncentrācija [H+] 6 × 10 šķīduma-7 mol / litrs skābes H2S ar Ki jonizācijas konstanti 10-7, tas ir tāds pats kā:
a) 5 × 10-7 mols / litrs
b) 6 × 10-7 mols / litrs
c) 3 × 10-6 mols / litrs
d) 2 × 10-7 mols / litrs
Pareiza atbilde: D burts
Tā kā mums ir tikai viena skābe vai viena bāze, tas ir vingrinājums par jonizācijas konstante (Ki). Tātad, lai atrisinātu šāda veida jautājumu, mums jāzina jonu un elektrolīta (skābes vai bāzes) koncentrācija.
Lai sāktu uzdevuma risināšanu ar jonizācijas konstanti, mums jāizmanto skābes jonizācijas vienādojums (vingrinājuma gadījumā H2S) vai pamatni.
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
Saskaņā ar salikto vienādojumu H koncentrācija+ ir tāds pats kā HS- līdzsvarā stehiometriskās proporcijas dēļ. Tā kā mēs nezinām šīs vērtības, mēs izmantosim x abām koncentrācijām.
Piezīme: mēs varam izmantot x abām koncentrācijām, jo mums ir darījums ar produktu.
1. solis: Ki izteiksmes montāža.
Līdzsvara jonizācijas konstantes izteiksmes montāža notiek pēc tā paša konstantes principa koncentrācijas izteiksmē mol / L.
2. solis: Izmantojiet vingrinājuma sniegtās vērtības samontētajā Ki izteiksmē.
3. solis: Aprēķiniet delta vērtību.
4. solis: Aprēķiniet atrastās delta iespējamo x vērtību.
Par x1
Piezīme: koncentrācija nevar būt negatīva. Tātad šī vērtība nav derīga.
Par x2
5- Ostvalda atšķaidīšanas likums
Piemērs: (ITA) Monokarboksilskābes 0,100 mol / L ūdens šķīdumā 25 ° C temperatūrā pēc līdzsvara sasniegšanas skābe ir disociēta 3,7%. Pārbaudiet opciju, kas satur pareizu šīs skābes disociācijas konstantes vērtību šajā temperatūrā.
a) 1.4
b) 1,4 × 10-3
c) 1,4 × 10-4
d) 3,7 × 10-2
e) 3,7 × 10-4
Pareiza atbilde: C burts
Caur Ostvalda atšķaidīšanas likums, mēs aprēķinām stipra elektrolīta (α ir lielāks par 5%) jonizācijas konstanti (Ki), izmantojot formulu:
Lai aprēķinātu vāja elektrolīta jonizācijas konstanti (α ir mazāks par 5%), mēs izmantojam šādu formulu:
Uzdevums par Ostvalda atšķaidīšanas likumu ir viegli atpazīstams, jo tā koncentrācija ir mol / L (šajā gadījumā 0,100 mol / L). atsevišķa elektrolīta (monokarboksilskābes) disociācijas procents (α = 3,7%) vai disociācijas vai jonizācijas konstante (Ki).
Tā kā skābe ir vāja, tāpēc:
6. Ķīmiskais līdzsvars ar pH un pOH
Piemērs: (PUC-MG) Trīs traukos X, Y un Z satur nezināmus bāzes šķīdumus ar koncentrāciju 0,1 mol / L. Mērot trīs šķīdumu pH ar universālu indikatoru papīru, tika iegūtas attiecīgi šādas vērtības: pH = 8, pH = 10 un pH = 13. Atzīmējiet PAREIZIS paziņojumu:
a) OH koncentrācija- bāzes Z ir vienāds ar 10-13 mol / L.
b) Kb no bāzes X ir lielāks nekā Kb no bāzes Y.
c) Bāze Y elektrisko strāvu vada labāk nekā bāze Z.
d) Bāze X ir pilnībā jonizēta.
e) Pudelē Z ir stipra pamatne.
Pareiza atbilde: Burts e
Lai sāktu risināt šo uzdevumu, jāatceras daži svarīgi punkti:
Pirmkārt: pH + pOH = 14
Otrkārt: jo augstāks pH līmenis attiecībā pret vērtību 7, jo bāziskāks būs šķīdums. Jo šķīdums ir bāziskāks, jo lielāka ir hidroksīda anjonu koncentrācija [OH-].
Trešais: [OH-] = 10-OH
Istaba: jo mazāks pOH, jo lielāks ir Kb, tas ir, jo vairāk jonizēta vai disociēta bāze būs.
Tātad, pamatojoties uz šīm zināšanām, vienkārši izpildiet soli pa solim, lai atrisinātu problēmu:
1. solis: Nosakiet katra šķīduma pOH.
X risinājumam:
pH + pOH = 14
8 + pOH = 14
pOH = 14 - 8
pOH = 6
Šķīdumam Y:
pH + pOH = 14
10+ pOH = 14
pOH = 14-10
pOH = 4
Z šķīdumam:
pH + pOH = 14
13 + pOH = 14
pOH = 14 - 13
pOH = 1
2. solis: Lai spriestu par A alternatīvu, mums jānosaka hidroksīda koncentrācija šķīdumam Z.
[ak-] = 10-OH
[ak-] = 10-1 mol / L,
Drīz, alternatīva A ir nepatiesa.
3. solis: Salīdziniet pamatni X Kb ar pamatni Y.
Bāze X Kb ir mazāka par pamatu Y Kb, jo tās pOH ir lielāks. Drīz, B alternatīva ir nepatiesa.
4. solis: Saistiet pOH ar spēku un disociāciju.
Elektriskās strāvas vadīšana vislabāk notiek šķīdumos, kuriem ir spēcīgs elektrolīts ar augstāku pOH. Bāze Y nevada elektrisko strāvu labāk nekā bāze Z, jo tās pOH ir zemāka, tāpēc izdalās mazāk jonu. Tātad, C alternatīva ir nepatiesa.
5. solis: Saistiet pOH ar disociāciju.
Jo mazāks pOH, jo vairāk disociēta bāze. Tā kā šķīdums ar augstāko pOH atrodas X traukā, tajā ir vismazāk disociētais šķīdums. Tāpēc alternatīva D ir nepatiesa.
Skatīt arī: Mutes un zobu bojāšanās pH
7- Buferšķīdums
Piemērs: (UFES) Cilvēka asiņu pH tiek uzturēts šaurā diapazonā (7,35 - 7,45) ar dažādām bufera sistēmām. Norādiet vienīgo alternatīvu, kas var pārstāvēt vienu no šīm bufera sistēmām:
a) CH3COOH / NaCl
b) HCl / NaCl
c) H3Putekļi4 / NaNO3
d) KOH / KCl
eh2CO3 / NaHCO3
Atbilde uz šo jautājumu ir alternatīva E, jo tas ir uzdevums buferšķīdums vai bufera sistēma. Šis šķīdums attiecas uz ķīmisko līdzsvaru, ko veido divu šķīdumu maisījums: skābe (vingrinājumā H2CO3) vai vāja bāze un sāls, kam ir tā pati skābes sastāvdaļa (vingrinājumā NaHCO3) vai bāzi.
a- Nepatiesa, jo tas ir maisījums, ko veido vāja skābe un sāls, kam nav skābes komponenta.
b- Nepatiesa, jo tas ir maisījums, ko veido stipra skābe, jo HCl ir viens no trim spēcīgajiem hidrohidrātiem (citi ir HBr un HI).
c- Nepatiesa, jo tas ir maisījums, ko veido mērena skābe un sāls, kam nav skābes komponenta.
d- Nepatiesa, jo tas ir maisījums, ko veido stipra bāze (tam ir sārmu metālu saimes elements).
Skatīt arī: Buferšķīdums cilvēka asinīs
Autors: Diogo Lopes Dias
