Як визначити константу рівноваги


 

Константа рівноваги характеризує зсув 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 ↔ 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. Як визначити константу рівноваги

                  Приклад: монооксид азоту при певних умовах реагує з киснем c освітою NO2. Дано початкові концентрації речовин NO і O2 — 18 моль / л і 10 моль / л. Відомо, що прореагувало 60% О2. Потрібно знайти константу рівноваги реакції.
      
  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 непрореагировавшего 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 Ізобаричний процесі константу рівноваги можна знайти з рівняння стандартного зміни енергії Гіббса: ΔGр-і =-RT * lnKc = -8,31 T * 2,3 lgKc, 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: ΔG = ΔH — T ΔS, де T — температура реакції, К; ΔH — ентальпія, кДж / моль; ΔS — ентропія, Дж / (моль-град) . Значення ентальпії і ентропії для 1 моля 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. Як визначити константу рівноваги

                  Також величину ΔG реакції при 25оС ви можете знайти, склавши потенціали освіти ΔGобр кожного з продуктів реакції і вирахувавши з суми ΔGобр вихідних речовин. Значення потенціалів освіти 25оС для 1 моля різних речовин приведені в довідкових таблицях.

Зверніть увагу

У разі, якщо учасники реакції знаходяться в різних агрегатних станах, у формулу для визначення константи рівноваги входять концентрації речовин, що знаходяться у більш рухомому (газ або рідина) стані.