Równowaga stała Kc i jak ją obliczyć

The stała równowagi to wartość ilorazu reakcji obliczona na podstawie wyrażenia dla równowaga chemiczna. Zależy to od siły jonowej i temperatury i jest niezależne od stężeń reagentów i produktów w roztworze.

Dla następujących Reakcja chemiczna:
aA (g) + bB (g) ↔ cC (g) + dD (g)

The stała równowagi K_do oblicza się na podstawie molarności i współczynników:

K._do = [C]^do[RE]^re / [A]^za[B]^b

gdzie:

[A], [B], [C], [D] itd. są stężenia molowe A, B, C, D (molarność)

a, b, c, d itp. są współczynniki w zrównoważonym równaniu chemicznym (liczby przed cząsteczkami)

Stała równowagi jest wielkością bezwymiarową (nie ma jednostek). Chociaż obliczenia są zwykle zapisywane dla dwóch reagentów i dwóch produktów, działają dla dowolnej liczby uczestników reakcji.

Obliczanie i interpretacja stałej równowagi zależy od tego, czy reakcja chemiczna obejmuje równowagę homogeniczną czy równowagę heterogeniczną.

• Wszystkie produkty i reagenty znajdują się w tej samej fazie, aby uzyskać reakcję w jednorodnej równowadze. Na przykład wszystko może być płynne lub wszystkie gatunki mogą być gazami.
  instagram viewer
• W reakcjach, które osiągają równowagę heterogeniczną, występuje więcej niż jedna faza. Zwykle występują tylko dwie fazy, takie jak ciecze i gazy lub ciała stałe i ciecze. Ciała stałe są pomijane w wyrażeniu równowagi.

Dla dowolnej temperatury jest tylko jedna wartość stałej równowagi. K._do tylko zmienia się, jeśli zmienia się temperatura, w której zachodzi reakcja. Możesz dokonać pewnych prognoz dotyczących reakcji chemicznej na podstawie tego, czy stała równowagi jest duża czy mała.

Jeśli… wartość dla K_do jest bardzo duża, wtedy równowaga sprzyja reakcji w prawo, a produktów jest więcej niż reagentów. Można powiedzieć, że reakcja jest „zakończona” lub „ilościowa”.

Jeśli wartość stałej równowagi jest niewielka, wówczas równowaga sprzyja reakcji w lewo i jest więcej reagentów niż produktów. Jeśli wartość K_do zbliża się do zera, reakcję można uznać za niewystępującą.

Jeśli wartości stałej równowagi dla przodu i reakcja odwrotna są prawie takie same, to reakcja jest prawdopodobnie tak samo przebiegająca w jednym kierunku, a drugi, a ilości reagentów i produktów będą prawie równe. Ten rodzaj reakcji jest uważany za odwracalny.

Dla równowagi między jonami miedzi i srebra:

Cu (s) + 2 Ag⁺ ⇆ Cu²⁺(aq) + 2Ag (s)

Wyrażenie stałej równowagi jest zapisywane jako:

Kc = [Cu²⁺] / [Ag⁺]²

Zauważ, że stała miedź i srebro zostały pominięte w wyrażeniu. Zwróć też uwagę, że współczynnik dla jonu srebra staje się wykładnikiem w obliczeniach stałej równowagi.