Reacțiile reversibile încep de obicei cu o anumită cantitate de reactivi. Pe măsură ce începe reacția directă, în timp, acești reactivi sunt consumați pentru formare din produse, în consecință, concentrația reactivilor scade în timp ce concentrația produselor crește. Apoi, începe și reacția inversă, producând și reactanții, până când viteza de dezvoltare (viteza) reacțiilor directe și inverse rămâne aceeași, ajungând la așa-numitul echilibrul chimic.
În echilibru, există constanta de echilibru Kc, care este practic exprimată prin:
|
Kc = [produse]coeficient în ecuație chimică echilibrată [reactivi]coeficient în ecuație chimică echilibrată |
Adică, luând în considerare următoarea reacție generică de echilibru:
a A + b B ↔ c C + d D
Deoarece literele mici sunt coeficienții, iar literele mari sunt substanțele, constanta de echilibru a acestei reacții va fi:
Kc = [Ç]ç. [D]d
[THE]. [B]B
Mai multe detalii despre acest lucru pot fi văzute în text Constantele de echilibru Kc și Kp. Acest text ne arată, de asemenea, ceva important: că valorile Kc ne pot arăta dacă concentrația reactivilor și produsele sunt egale sau dacă unul este mai mare decât celălalt și, în consecință, dacă echilibrul chimic este deplasat într-o anumită direcție a reacţie.
Deci, trebuie să determinăm valoarea lui Kc. Pentru a face acest lucru, amintiți-vă că aceste calcule sunt experimentale, deci să analizăm câteva exemple de reacții și datele obținute din acestea.
Ceva care este foarte util în efectuarea acestor calcule este să scrieți un tabel similar cu cel prezentat mai jos și să urmați pașii menționați în acesta:
Tabel pentru organizarea datelor utilizate pentru calcularea constantei de echilibru
Acum, să mergem la practică:
Exemplul 1: Într-un recipient închis, cu o capacitate de 2 L, la o temperatură de 100 ° C, există 20 mol de N2O4. Următoarea reacție reversibilă începe să apară: N2O4 ↔ NU2. După ceva timp, s-a constatat că reacția a atins echilibrul chimic și că 8 mol de NO2 se formase. Care este valoarea constantei de echilibru Kc la o temperatură de 100 ° C?
Rezoluţie:
Să folosim tabelul:
Tabel folosit pentru rezolvarea exemplului de calcul al constantei de echilibru
Rețineți că în linia în care au fost scrise cantitățile care reacționează și se formează, știm că s-au cheltuit 4 moli de N2O4, deoarece raportul este 1: 2 și s-au format 8 mol de NO2.
Acum, doar înlocuiți valorile găsite în expresia constantei de echilibru Kc a acestei reacții:
Kc = [LA2]2
[N2O4]
Kc = (4 mol / L) 2
(8 mol / L)
Kc = 2 mol / L
Valoarea Kc este adimensională, nu are nicio unitate legată de vreo magnitudine.
Acum, să vedem un exemplu, care conține și produse de la început:
Exemplul 2: Într-un recipient închis, cu o capacitate de 5 L, la temperatura T, există 2 moli de hidrogen gazos, 3 moli de gaz iod și 4 moli de iodură de hidrogen. Reacția intră în echilibru chimic, la temperatura T, și se dovedește că există 1 mol de hidrogen gazos în vas. Care este graficul care reprezintă acest echilibru și care este valoarea constantei de echilibru Kc la temperatura lui T?
Rezoluţie:
Utilizarea tabelului:
Tabel utilizat pentru determinarea constantei de echilibru
Graficul care arată variațiile concentrațiilor mol / L ale reactivilor și produselor până când ajung la echilibru poate fi dat de:
Grafic de echilibru chimic care prezintă modificări ale concentrațiilor de reactivi și produse
Acum descoperim valoarea constantei de echilibru:
Kc = __ [HI]2__
[H2 ]. [Eu2]
Kc = (1,2)2
0,2. 0,4
Kc = 18
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm