Výpočet rovnovážnej konštanty Kc. rovnovážna konštanta

Reverzibilné reakcie sa zvyčajne začínajú určitým množstvom činidiel. Keď začne priama reakcia, tieto činidlá sa časom spotrebujú na tvorbu produktov, následne koncentrácia reagentov klesá, zatiaľ čo koncentrácia produktov zvyšuje. Potom sa tiež spustí inverzná reakcia, pri ktorej sa tiež vytvárajú reaktanty, až kým rýchlosť vývoja (rýchlosť) priamych a inverzných reakcií nezostane rovnaká a nedosiahne tzv. chemická rovnováha.

V rovnováhe existuje rovnovážna konštanta Kc, ktorá je v podstate vyjadrená:

Kc = [Produkty]^{koeficient vo vyváženej chemickej rovnici}
[činidlá]^{koeficient vo vyváženej chemickej rovnici}

To znamená, berúc do úvahy nasledujúcu všeobecnú rovnovážnu reakciu:

a A + b B ↔ c C + d D

Pretože malé písmená sú koeficienty a veľké písmená sú látky, rovnovážna konštanta tejto reakcie bude:

Kc = [Ç]^ç. [D]^d
[THE]^The. [B]^B

Viac podrobností nájdete v texte Rovnovážné konštanty Kc a Kp. Tento text nám tiež ukazuje niečo dôležité: že hodnoty Kc nám môžu ukázať, či je koncentrácia činidiel a výrobky sú rovnaké, alebo ak je jeden väčší ako druhý, a v dôsledku toho, ak sa chemická rovnováha posunie v určitom smere reakcia.

instagram story viewer

Musíme teda určiť hodnotu Kc. Nezabudnite, že tieto výpočty sú experimentálne, takže sa pozrime na niektoré príklady reakcií a údaje z nich získané.

Pri vykonávaní týchto výpočtov je veľmi užitočné napísať tabuľku podobnú tej, ktorá je uvedená nižšie, a postupovať podľa krokov v nej uvedených:

Tabuľka na usporiadanie údajov použitých na výpočet rovnovážnej konštanty

Poďme si teda zacvičiť:

Príklad 1: V uzavretej nádobe s objemom 2 L pri teplote 100 ° C je 20 mol N₂O₄. Začína dochádzať k tejto reverzibilnej reakcii: N₂O₄ ↔ Č₂. Po nejakom čase sa zistilo, že reakcia dosiahla chemickú rovnováhu a že 8 mol NO₂ sa sformoval. Aká je hodnota rovnovážnej konštanty Kc pri teplote 100 ° C?

Rozhodnutie:

Použime tabuľku:

Tabuľka použitá na riešenie príkladu výpočtu rovnovážnej konštanty

Všimnite si, že v riadku, kde boli napísané veličiny, ktoré reagujú a tvoria sa, vieme, že sa minuli 4 móly N₂O₄, pretože pomer je 1: 2, a že sa vytvorilo 8 mol NO₂.

Teraz stačí nahradiť hodnoty nájdené vo vyjadrení rovnovážnej konštanty Kc tejto reakcie:

Kc = [NA₂]²[N₂O₄]

Kc = (4 mol / l) ²(8 mol / l)

Kc = 2 mol / l

Hodnota Kc je bezrozmerná, nemá jednotku súvisiacu s akoukoľvek veľkosťou.

Teraz sa pozrime na príklad, ktorý od začiatku obsahuje aj produkty:

Príklad 2: V uzavretej nádobe s objemom 5 litrov sú pri teplote T 2 móly plynného vodíka, 3 móly plynného jódu a 4 móly jodovodíka. Reakcia vstupuje do chemickej rovnováhy pri teplote T a ukazuje sa, že v nádobe je 1 mol plynného vodíka. Aký je graf predstavujúci túto rovnováhu a aká je hodnota rovnovážnej konštanty Kc pri teplote T?

Rozhodnutie:

Použitie tabuľky:

Tabuľka použitá na určenie rovnovážnej konštanty