Izračun ravnotežne konstante Kc. ravnotežna konstanta

Reverzibilne reakcije se običajno začnejo z določeno količino reagentov. Ko se začne neposredna reakcija, se sčasoma porabijo ti reagenti za tvorbo izdelkov, se koncentracija reagentov posledično zmanjša, medtem ko koncentracija izdelkov povečuje. Nato se začne tudi inverzna reakcija, ki proizvaja tudi reaktante, dokler stopnja razvoja (hitrost) neposrednih in inverznih reakcij ne ostane enaka in doseže t.i. kemično ravnotežje.

V ravnovesju je ravnotežna konstanta Kc, ki se v bistvu izraža z:

Kc = [izdelki]^koeficient v uravnoteženi kemijski enačbi [reagenti]^koeficient v uravnoteženi kemijski enačbi

To pomeni, če upoštevamo naslednjo splošno ravnotežno reakcijo:

a A + b B ↔ c C + d D

Ker so male črke koeficienti, velike črke pa snovi, bo ravnotežna konstanta te reakcije:

Kc = [Ç]^ç. [D]^d
[THE]^The. [B]^B

Več podrobnosti o tem je razvidno iz besedila Konstanti ravnotežja Kc in Kp. To besedilo nam kaže tudi nekaj pomembnega: da nam vrednosti Kc lahko pokažejo, ali koncentracija reagentov in proizvodi enaki ali če je eden večji od drugega in posledično če se kemijsko ravnotežje premakne v reakcija.

Torej moramo določiti vrednost Kc. Če želite to narediti, ne pozabite, da so ti izračuni eksperimentalni, zato si oglejmo nekaj primerov reakcij in podatke, pridobljene iz njih.

Nekaj, kar je zelo koristno pri teh izračunih, je, da napišete tabelo, podobno spodnji, in sledite korakom, omenjenim v njej:

Tabela za organiziranje podatkov, uporabljenih za izračun ravnotežne konstante

Zdaj pa pojdimo na vajo:

Primer 1: V zaprti posodi s prostornino 2 L pri temperaturi 100 ° C je 20 mol N₂O₄. Začne se pojavljati naslednja reverzibilna reakcija: N₂O₄ ↔ NE₂. Po določenem času je bilo ugotovljeno, da je reakcija dosegla kemično ravnovesje in da 8 mol NO₂ je nastala. Kolikšna je vrednost ravnotežne konstante Kc pri temperaturi 100 ° C?

Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)

Resolucija:

Uporabimo tabelo:

Tabela, uporabljena za reševanje primera izračuna konstante ravnotežja

Upoštevajte, da v vrstici, kjer so bile zapisane količine, ki reagirajo in nastanejo, vemo, da so bili porabljeni 4 moli N₂O₄, ker je razmerje 1: 2 in je nastalo 8 mol NO₂.

Zdaj samo nadomestite vrednosti, najdene v izrazu ravnotežne konstante Kc te reakcije:

Kc = [PRI₂]²
[N₂O₄]

Kc = (4 mol / l) ²
(8 mol / l)

Kc = 2 mol / l

Vrednost Kc je brezrazsežna, nima enote, povezane z velikostjo.

Zdaj pa si poglejmo primer, ki vsebuje tudi izdelke od začetka:

2. primer: V zaprti posodi s prostornino 5 L pri temperaturi T so 2 mola vodikovega plina, 3 moli jodnega plina in 4 moli vodikovega jodida. Reakcija vstopi v kemijsko ravnotežje pri temperaturi T in izkaže se, da je v posodi 1 mol vodikovega plina. Kakšen graf predstavlja to ravnotežje in kolikšna je vrednost ravnotežne konstante Kc pri temperaturi T?

Resolucija:

Uporaba tabele:

Tabela, ki se uporablja za določanje ravnotežne konstante

Graf, ki prikazuje spremembe koncentracij reagentov in izdelkov v mol / L, dokler ne dosežejo ravnotežja, lahko dobimo z:

Graf kemijskega ravnovesja, ki prikazuje spremembe koncentracij reagentov in izdelkov

Zdaj najdemo vrednost ravnotežne konstante:

Kc = __ [HI]²__
[H₂ ]. [JAZ₂]

Kc = (1,2)²
0,2. 0,4

Kc = 18

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Izračun ravnotežne konstante Kc"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm. Dostopno 28. junija 2021.