Як знайти константу рівноваги
Відео: Хімічна рівновага. Константа рівноваги. Оборотність реакцій.
Хімічна рівновага - це стан хімічної системи, коли швидкість протікання прямого і зворотного хімічної реакції рівні. Тобто стан, при якому концентрації вихідних речовин і продуктів реакції (або їх парціальні тиску) не змінюється. А константа рівноваги Кр - це величина, яка визначає співвідношення між цими концентраціями, або тисками.
1
Припустимо, вам потрібно розрахувати константу рівноваги. Якщо мова йде про реакцію між газами, продуктом якої також є газ, то константа рівноваги розраховується через парціальні тиску компонентів. Наприклад, розгляньте реакцію каталітичного окислення діоксиду сірки до сірчаного ангідриду (сировини для отримання сірчаної кислоти). Вона протікає за наступною схемою: 2SO2 + O2 = 2SO ^ 3.
2
З урахуванням коефіцієнтів, що стоять перед молекулами діоксиду сірки і сірчаного ангідриду, формула константи рівноваги буде виглядати наступним чином: P ^ 2 SO3 / p ^ 2 SO2 х pO2
3
Якщо реакція протікає в будь-якому розчині, і вам відомі молярні концентрації вихідних речовин і продуктів, то формула, за якою розраховується константа рівноваги оборотної хімічної реакції А + Б = В + Г, буде наступною: Кр = [A] [Б] / [B] [Г].
4
Обчисліть константу рівноваги хімічної реакції, використовуючи відому величину зміни енергії Гіббса (ці дані ви можете знайти в хімічних довідниках). Обчислення проводиться за такою формулою:? G = -RT lnKр, тобто lnKр = -? G / RT. Обчисливши величину натурального логарифма Кр, ви без зусиль визначите і саму величину константи рівноваги.
5
При розрахунку константи рівноваги, пам`ятайте, що величина зміни енергії Гіббса залежить лише від кінцевого і початкового стану системи, а не від проміжних етапів. Іншими словами, вам абсолютно байдуже, якими шляхами було отримано кінцеве речовина з вихідного, зміна енергії Гіббса все одно буде одним і тим же. Тому, якщо ви з якоїсь причини не можете визначити? G для конкретної реакції, можна провести розрахунки за проміжними реакцій (важливо лише, щоб вони в підсумку привели до утворення потрібного нам кінцевого речовини).
Рада 2: Як визначити константу рівноваги
Константа рівноваги характеризує зміщення оборотної хімічної реакції в бік утворення продуктів реакції або вихідних речовин. обчислити константу рівноваги можна різними способами, в залежності від умов завдання.
Вам знадобиться
- - ручка;
- - папір для записів;
- - калькулятор.
Інструкція
1
константу рівноваги можна виразити через рівноважні концентрації учасників реакції - тобто концентрації речовин в момент, коли швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної. Нехай дана оборотна реакція речовин А і В у певних умовах з утворенням речовини С: nА + mB lt; -gt; ZС, де n, m, z - коефіцієнти в рівнянні реакцій. константу рівноваги можна виразити: Kc = [C] ^ z / ([A] ^ n * [B] ^ m), де [C], [A], [B] - рівноважні концентрації речовин ..
2
У першому типі завдань потрібно визначити константу рівноваги з рівноважних концентрацій речовин. Рівноважні концентрації можуть бути не задані прямо. При їх вирішенні спочатку запишіть рівняння реакції, розставте коефіцієнти.
3
Приклад: монооксид азоту при певних умовах реагує з киснем c утворенням NO2. Дано початкові концентрації речовин NO і O2 - 18 моль / л і 10 моль / л. Відомо, що прореагував 60% О2. потрібно знайти константу рівноваги реакції.
константу рівноваги" class ="lightbx" data-lightbox ="article-image"gt;
4
Запишіть рівняння реакції, розставте коефіцієнти. Зверніть увагу, в якому співвідношенні реагують речовини. Обчисліть концентрацію O2, що вступив у реакцію: 10моль * 0,6 = 6 моль / л. З рівняння реакції знайдіть концентрацію прореагировавшего NO - 12 моль / л. І концентрацію NO2 - 12 моль / л.
5
Визначте кількість не вступив в реакцію NO: 18-12 = 6 моль. І не прореагував кисню: 10-6 = 4 моль. Обчисліть константу рівноваги: Кc = 12 ^ 2 / (6 ^ 2 * 4) = 1.
6
Якщо в умові завдання вказані константи швидкості прямої і зворотної реакції, знайдіть константу рівноваги зі співвідношення: K = k1 / k2, де k1, k2 - константи швидкості прямої і зворотної хімічних реакцій.
7
При ізотермічному процесі і изобарном процесі константу рівноваги можна знайти з рівняння стандартного зміни енергії Гіббса:? Gр-і = -RT * lnKc = -8,31T * 2,3lgKc, де R - універсальна газова постійна, рівна 8,31- T - температура реакції, К-lnKc - натуральний логарифм константи рівноваги. Для зручності його переводять в десятковий lgKc множенням на коефіцієнт 2,3.
8
Визначити зміну стандартної енергії Гіббса реакції, ви можете з рівняння для ізотермічного ізобарного процесу:? G =? H - T? S, де T - температура реакції, К? H - ентальпія, кДж / моль-? S - ентропія, Дж / (моль-град). Значення ентальпії і ентропії для 1 благаючи основних хімічних сполук при температурі 25оС дані в довідковій літературі. Якщо температура реакції відрізняється від 25оС, значення ентальпії і ентропії повинні бути приведені в умові завдання.
9
Також величину? G реакції при 25оС ви можете знайти, склавши потенціали освіти? Gобр кожного з продуктів реакції і вирахувавши з суми? Gобр вихідних речовин. Значення потенціалів освіти 25оС для 1 благаючи різних речовин приведені в довідкових таблицях.
константу рівноваги" class ="lightbx" data-lightbox ="article-image"gt;
Зверніть увагу
У разі, якщо учасники реакції знаходяться в різних агрегатних станах, в формулу для визначення константи рівноваги входять концентрації речовин, що знаходяться в більш рухомому (газ або рідина) стані.
Статті за темою "Як знайти константу рівноваги"
Як знайти модуль швидкості
Поняття гідролізу. Чисельні характеристики процесу: константа гідролізу і ступінь гідролізу
Оцініть, будь ласка статтю