Як знайти константу рівноваги


 

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, що визначає співвідношення між цими концентраціями, або тисками.


Інструкція

  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 диоксида сірки і сірчаного ангідриду, формула константи рівноваги буде виглядати наступним чином:
    P ^ 2 SO3 / p ^ 2 SO2 х pO2
        
  3. Якщо реакція протікає в якомусь 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 такою:
    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 наступною формулою:
    ΔG =-RT lnKр, тобто lnKр = -ΔG/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 зовсім 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 ΔG для конкретної реакції, можна зробити розрахунки по проміжних реакцій (важливо лише, щоб вони в підсумку привели до утворення потрібного нам кінцевого речовини).