Beräkning av jämviktskonstanten Kc. jämviktskonstant

Reversibla reaktioner börjar vanligtvis med en viss mängd reagens. När den direkta reaktionen börjar, förbrukas dessa reagens över tid för bildningen av produkterna minskar följaktligen koncentrationen av reagensen medan koncentrationen av produkterna ökar. Sedan börjar den inversa reaktionen också, och producerar också reaktanterna tills utvecklingshastigheten (hastigheten) för de direkta och inversa reaktionerna förblir densamma och når den så kallade kemisk balans.

I jämvikt finns jämviktskonstanten Kc, som i grunden uttrycks av:

Kc = [Produkter]^koefficient i balanserad kemisk ekvation [reagenser]^koefficient i balanserad kemisk ekvation

Det vill säga med tanke på följande generiska jämviktsreaktion:

a A + b B ↔ c C + d D

Eftersom de små bokstäverna är koefficienterna, och de stora bokstäverna är substanserna, blir jämviktskonstanten för denna reaktion:

Kc = [Ç]^ç. [D]^d
[DE]^De. [B]^B

Mer information om detta kan ses i texten Jämviktskonstanter Kc och Kp. Denna text visar oss också något viktigt: att Kc-värden kan visa oss om reagensens koncentration och produkter är lika eller om den ena är större än den andra och, som en följd, om den kemiska balansen förskjuts i någon riktning reaktion.

Så vi måste bestämma värdet på Kc. För att göra detta, kom ihåg att dessa beräkningar är experimentella, så låt oss titta på några exempel på reaktioner och data som erhållits från dem.

Något som är mycket användbart för att utföra dessa beräkningar är att skriva en tabell som liknar den som visas nedan och följa stegen som nämns i den:

Tabell för att organisera de data som används för att beräkna jämviktskonstanten

Låt oss nu träna:

Exempel 1: I en sluten behållare, med en kapacitet på 2 liter, vid en temperatur av 100 ° C, finns det 20 mol N₂O₄. Följande reversibla reaktion börjar inträffa: N₂O₄ ↔ NEJ₂. Efter en tid fann man att reaktionen nådde kemisk jämvikt och att 8 mol NO₂ hade bildats. Vad är värdet på jämviktskonstanten Kc vid en temperatur på 100 ° C?

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Upplösning:

Låt oss använda tabellen:

Tabell som används för att lösa jämviktskonstantberäkningsexempel

Observera att i raden där kvantiteterna som reagerar och bildades skrevs vet vi att 4 mol N spenderades₂O₄, eftersom förhållandet är 1: 2 och att 8 mol NO bildades₂.

Byt nu bara de värden som finns i uttrycket för jämviktskonstanten Kc för denna reaktion:

Kc = [VID₂]²
[N₂O₄]

Kc = (4 mol / l) ²
(8 mol / L)

Kc = 2 mol / L

Värdet på Kc är måttlöst, det har ingen enhet relaterad till någon storlek.

Låt oss nu titta på ett exempel som också innehåller produkter från början:

Exempel 2: I en sluten behållare, med en kapacitet på 5 liter, vid temperatur T, finns det 2 mol vätgas, 3 mol jodgas och 4 mol vätejodid. Reaktionen går in i kemisk jämvikt vid temperaturen T och det visar sig att det finns 1 mol vätgas i kärlet. Vad är grafen som representerar denna jämvikt och vad är värdet av jämviktskonstanten Kc vid temperaturen T?

Upplösning:

Använda tabell:

Tabell som används för att bestämma jämviktskonstanten

Grafen som visar variationerna i mol / L-koncentrationer av reagens och produkter tills de når jämvikt kan ges av:

Kemisk jämviktsdiagram som visar förändringar i koncentrationer av reagens och produkter

Nu hittar vi värdet på jämviktskonstanten:

Kc = __ [HI]²__
[H₂ ]. [Jag₂]

Kc = (1,2)²
0,2. 0,4

Kc = 18

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Beräkning av jämviktskonstanten Kc"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-constante-equilibrio-kc.htm. Åtkomst den 28 juni 2021.