Calcul des concentrations d'équilibre

Des concentrations à l'équilibre inconnues peuvent être déterminées à partir de la concentration initiale des réactifs et de la constante d'équilibre, K, pour la réaction. Considérons la réaction où 0, 30 molaire d'azote gazeux et 0, 40 L'oxygène gazeux molaire réagit pour produire du gaz d'oxyde nitrique et où K est 0, 10. Pour calculer les concentrations d'équilibre, les valeurs connues sont tabulées dans un tableau ICE.

Pour le changement de concentration, l'augmentation ou la diminution pour chaque produit ou réactif, respectivement, est noté x fois son coefficient stoechiométrique. La somme ou la différence est utilisée pour trouver les concentrations d'équilibre, qui sont ensuite substituées dans l'expression d'équilibre. Pour résoudre x, l'expression est développée et tous les termes sont mis de côté pour le convertir sous la forme:ax au carré plus bx plus c.

Cette équation peut être résolue en utilisant la formule quadratique. La résolution donne deux valeurs pour x:0, 047 et moins 0, 065. Comme la concentration négative d'une substance est impossible, la valeur peut être rejetée.

En utilisant 0, 047 pour x, les concentrations d'équilibre d'azote, d'oxygène et d'oxyde nitrique égaux respectivement à 0, 25, 0, 35 et 0, 094 molaire. L'état carré parfait est une situation où un raccourci peut être utilisé pour éviter la formule quadratique. Par exemple, les concentrations initiales d'azote et l'oxygène dans la réaction ci-dessus étaient de 0, 30 molaire chacun, l'équation devient un carré parfait.

Dans ces cas, l'équation peut être simplifié en prenant la racine carrée des deux côtés à résoudre pour x.