Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Calcularea constantei de echilibru
- Cât de afectează temperatura constantă de echilibru
Reacțiile reversibile apar în ambele direcții, dar fiecare reacție reversibilă se stabilește într-o poziție de „echilibru”. Dacă doriți să caracterizați echilibrul unei astfel de reacții, constanta de echilibru descrie echilibrul dintre produse și reactanți. Calcularea constantei de echilibru necesită cunoașterea concentrațiilor produselor și a reactanților din reacție atunci când este în echilibru. Valoarea constantei depinde și de temperatură și dacă reacția este exotermă sau endotermică.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Pentru reacția generică:
aA (g) + bB (g) ⇌ gG (g) + hH (g)
Aici, literele minuscule sunt numărul de alunițe ale fiecăreia, literele majuscule stau pentru componentele chimice ale reacției, iar literele dintre paranteze reprezintă starea materiei. Găsești constantă de echilibru de concentrare cu expresia:
Kc = g h ÷ Ab
Pentru reacțiile exotermice, creșterea temperaturii reduce valoarea constantei, iar pentru reacțiile endotermice, creșterea temperaturii crește valoarea constantei.
Calcularea constantei de echilibru
Formula pentru constanta de echilibru face referiri la o reacție generică „omogenă” (în care stările de materie pentru produse și reactanți sunt aceleași), care este:
aA (g) + bB (g) ⇌ gG (g) + hH (g)
În cazul în care literele minuscule reprezintă numărul de alunițe ale fiecărei componente din reacție, iar literele mari se referă la substanțele chimice implicate în reacție, iar litera (g) între paranteze reprezintă starea materiei (gaz, în acest caz ).
Expresia următoare definește constanta de echilibru a concentrației (Kc):
Kc = g h ÷ Ab
Aici, parantezele pătrate sunt pentru concentrații (în aluniți pe litru) pentru fiecare dintre componentele reacției, la echilibru. Rețineți că alunițele fiecărei componente din reacția inițială sunt acum exponenți ai expresiei. Dacă reacția favorizează produsele, atunci rezultatul va fi mai mare de 1. Dacă favorizează reactanții, acesta va fi mai mic de 1.
Pentru reacții neomogene, calculele sunt aceleași, cu excepția solidelor, a lichidelor pure și a solvenților sunt contorizate pur și simplu ca 1 în calcule.
Constanța de echilibru a presiunii (Kp) este într-adevăr similar, dar este utilizat pentru reacții care implică gaze. În loc de concentrații, acesta folosește presiuni parțiale ale fiecărei componente:
Kp = pGg pHh ÷ pAA pBb
Aici, (pG) este presiunea componentei (G) și așa mai departe, iar literele minuscule reprezintă numărul de aluniți în ecuația pentru reacție.
Efectuați aceste calcule într-un mod similar, dar depinde cât de mult știți despre cantitățile sau presiunile produselor și reactanților la echilibru. Puteți determina constanta folosind cantități inițiale cunoscute și o cantitate de echilibru cu un pic de algebră, dar în general este mai simplă cu concentrații sau presiuni de echilibru cunoscute.
Cât de afectează temperatura constantă de echilibru
Modificarea presiunii sau a concentrațiilor lucrurilor prezente în amestec nu schimbă constanta de echilibru, deși ambele pot afecta poziția de echilibru. Aceste modificări tind să anuleze efectul modificării pe care le-ați făcut.
Pe de altă parte, temperatura schimbă constanta de echilibru. Pentru o reacție exotermă (cele care eliberează căldură), creșterea temperaturii reduce valoarea constantei de echilibru. Pentru reacțiile endotermice, care absorb căldura, creșterea temperaturii crește valoarea constantei de echilibru. Relația specifică este descrisă în ecuația autovehiculului Hoff:
Sunt (K2 ÷ K1) = (−∆H0 ÷ R) × (1 / T2 - 1 / T1)
Unde (∆H0) este modificarea entalpiei reacției, (R) este constanta universală a gazului, (T1) Si t2) sunt temperaturile de început și finale și (K1) și (K2) sunt valorile de început și finale ale constantei.