Расчет константы равновесия Kc. константа равновесия

Обратимые реакции обычно начинаются с определенного количества реагентов. Когда начинается прямая реакция, со временем эти реагенты расходуются на формирование продуктов, следовательно, концентрация реагентов уменьшается, в то время как концентрация продуктов увеличивается. Затем начинается обратная реакция, в которой также образуются реагенты, пока скорость развития (скорости) прямой и обратной реакций не останется той же самой, достигая так называемого химический баланс.

В состоянии равновесия существует константа равновесия Kc, которая в основном выражается следующим образом:

Kc = [продукты]^коэффициент в сбалансированном химическом уравнении [реагенты]^коэффициент в сбалансированном химическом уравнении

То есть, учитывая следующую общую реакцию равновесия:

а A + b B ↔ c C + d D

Поскольку строчные буквы - это коэффициенты, а прописные - вещества, константа равновесия этой реакции будет:

Kc = [Ç]^ç. [D]^d
[THE]^В. [B]^B

Подробнее об этом можно прочитать в тексте. Константы равновесия Kc и Kp. Этот текст также показывает нам кое-что важное: значения Kc могут показать нам, насколько концентрация реагентов и продукты равны или если один больше другого и, как следствие, если химический баланс смещен в какую-то сторону реакция.

Итак, нам нужно определить значение Kc. Для этого помните, что эти расчеты являются экспериментальными, поэтому давайте рассмотрим некоторые примеры реакций и данные, полученные на их основе.

Что-то, что очень полезно при выполнении этих вычислений, - это написать таблицу, аналогичную приведенной ниже, и выполнить шаги, упомянутые в ней:

Таблица для организации данных, используемых для расчета константы равновесия

А теперь перейдем к практике:

Пример 1: В закрытой емкости объемом 2 л при температуре 100 ° C находится 20 моль N₂О₄. Начинает протекать следующая обратимая реакция: N₂О₄ ↔ НЕТ₂. Через некоторое время было обнаружено, что реакция достигла химического равновесия и что 8 моль NO₂ сформировался. Какое значение имеет константа равновесия Kc при температуре 100 ° C?

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)

Разрешение:

Воспользуемся таблицей:

Таблица, используемая для решения примера расчета константы равновесия

Обратите внимание, что в строке, где были написаны количества, которые вступают в реакцию и образуются, мы знаем, что было потрачено 4 моля азота.₂О₄, потому что соотношение составляет 1: 2, и что 8 моль NO образовалось₂.

Теперь просто заменим значения, найденные в выражении константы равновесия Kc этой реакции:

Kc = [НА₂]²
[N₂О₄]

Kc = (4 моль / л) ²
(8 моль / л)

Kc = 2 моль / л

Значение Kc безразмерно, у него нет единиц измерения, связанных с какой-либо величиной.

Теперь давайте посмотрим на пример, который также содержит товары с самого начала:

Пример 2: В закрытом контейнере емкостью 5 л при температуре T находятся 2 моля газообразного водорода, 3 моля газообразного йода и 4 моля иодистого водорода. Реакция переходит в химическое равновесие при температуре T, и оказывается, что в сосуде находится 1 моль газообразного водорода. Какой график представляет это равновесие и каково значение константы равновесия Kc при температуре T?

Разрешение:

Используя таблицу:

Таблица, используемая для определения константы равновесия

График, показывающий изменения концентраций реагентов и продуктов в моль / л до тех пор, пока они не достигнут равновесия, может быть представлен следующим образом:

График химического равновесия, показывающий изменения концентраций реагентов и продуктов

Теперь находим значение константы равновесия:

Kc = __ [HI]²__
[ЧАС₂ ]. [Я₂]

Kc = (1,2)²
0,2. 0,4

Кс = 18

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Хотели бы вы использовать этот текст в учебе или учебе? Посмотрите:

FOGAÇA, Дженнифер Роча Варгас. «Расчет константы равновесия Kc»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm. Доступ 28 июня 2021 г.