การคำนวณค่าคงที่สมดุล Kc ค่าคงที่สมดุล

protection click fraud

ปฏิกิริยาที่ผันกลับได้มักจะเริ่มต้นด้วยรีเอเจนต์จำนวนหนึ่ง เมื่อปฏิกิริยาโดยตรงเริ่มต้นขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป รีเอเจนต์เหล่านี้จะถูกใช้สำหรับการก่อตัว ของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นความเข้มข้นของรีเอเจนต์จะลดลงในขณะที่ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ เพิ่มขึ้น จากนั้นปฏิกิริยาผกผันก็เริ่มสร้างสารตั้งต้นเช่นกัน จนกระทั่งอัตราการพัฒนา (ความเร็ว) ของปฏิกิริยาโดยตรงและปฏิกิริยาผกผันยังคงเหมือนเดิมจนถึงระดับที่เรียกว่า สมดุลเคมี.

ในสภาวะสมดุลมีค่าคงที่สมดุล Kc ซึ่งโดยทั่วไปแสดงโดย:

Kc = [ผลิตภัณฑ์]^{ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการเคมีที่สมดุล}
[รีเอเจนต์]^{ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการเคมีที่สมดุล}

นั่นคือการพิจารณาปฏิกิริยาสมดุลทั่วไปต่อไปนี้:

a A + b B ↔ c C + d D

เนื่องจากตัวพิมพ์เล็กคือสัมประสิทธิ์ และตัวพิมพ์ใหญ่คือสสาร ค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยานี้จะเท่ากับ:

Kc = [ค]^ค. [ด]^d
[THE]. [B]^บี

รายละเอียดเพิ่มเติมสามารถดูได้ในข้อความ ค่าคงที่สมดุล Kc และ Kp. ข้อความนี้ยังแสดงให้เราเห็นสิ่งที่สำคัญ: ค่า Kc สามารถแสดงให้เราเห็นว่าความเข้มข้นของรีเอเจนต์และ ผลิตภัณฑ์มีค่าเท่ากันหรือถ้าตัวใดตัวหนึ่งมีค่ามากกว่าตัวอื่น และด้วยเหตุนี้ หากสมดุลเคมีเคลื่อนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง ปฏิกิริยา.

instagram story viewer

เราจึงต้องหาค่า Kc ในการทำเช่นนี้ โปรดจำไว้ว่าการคำนวณเหล่านี้เป็นการทดลอง ดังนั้นเรามาดูตัวอย่างของปฏิกิริยาและข้อมูลที่ได้รับจากปฏิกิริยาเหล่านี้กัน

สิ่งที่มีประโยชน์มากในการคำนวณเหล่านี้คือการเขียนตารางที่คล้ายกับที่แสดงด้านล่างและทำตามขั้นตอนที่กล่าวถึงในนั้น:

ตารางการจัดระเบียบข้อมูลที่ใช้ในการคำนวณค่าคงที่สมดุล

ตอนนี้ไปฝึกกันเถอะ:

ตัวอย่างที่ 1: ในภาชนะปิดที่มีความจุ 2 ลิตร ที่อุณหภูมิ 100°C จะมี N. 20 โมล₂อู๋₄. ปฏิกิริยาย้อนกลับต่อไปนี้เริ่มเกิดขึ้น: N₂อู๋₄ ↔ ไม่₂. หลังจากนั้นไม่นาน พบว่าปฏิกิริยาถึงสมดุลเคมีและ NO and 8 โมล₂ ได้ก่อตัวขึ้น ค่าคงที่สมดุล Kc ที่อุณหภูมิ 100°C เป็นเท่าใด

ความละเอียด:

ลองใช้ตาราง:

ตารางที่ใช้แก้ ตัวอย่างการคำนวณค่าคงที่สมดุล

โปรดทราบว่าในบรรทัดที่เขียนปริมาณที่ทำปฏิกิริยาและรูปแบบ เรารู้ว่า 4 โมลของ N ถูกใช้ไป₂อู๋₄เนื่องจากอัตราส่วนคือ 1: 2 และ 8 โมลของ NO ถูกสร้างขึ้น were₂.

ตอนนี้เพียงแค่แทนที่ค่าที่พบในการแสดงออกของค่าคงที่สมดุล Kc ของปฏิกิริยานี้:

Kc = [ที่₂]²[น₂อู๋₄]

Kc = (4 โมล/ลิตร) ²(8 โมล/ลิตร)

Kc = 2 โมล/ลิตร

ค่า Kc ไม่มีมิติ ไม่มีหน่วยที่เกี่ยวข้องกับขนาดใดๆ

มาดูตัวอย่างกัน ซึ่งมีผลิตภัณฑ์ตั้งแต่เริ่มต้น:

ตัวอย่างที่ 2: ในภาชนะปิดที่มีความจุ 5 ลิตร ที่อุณหภูมิ T มีก๊าซไฮโดรเจน 2 โมล ก๊าซไอโอดีน 3 โมล และไฮโดรเจนไอโอไดด์ 4 โมล ปฏิกิริยาเข้าสู่สมดุลเคมีที่อุณหภูมิ T และปรากฎว่ามีก๊าซไฮโดรเจน 1 โมลในถัง กราฟแสดงสมดุลนี้คืออะไร และค่าคงที่สมดุล Kc ที่อุณหภูมิ T เป็นเท่าใด

ความละเอียด:

ใช้ตาราง:

ตารางที่ใช้หาค่าคงที่สมดุล