Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
כאשר לתגובה יש קבוע שיווי משקל קטן, מיקום שיווי המשקל מעדיף את המגיבים. בתגובות כאלה, שינוי זניח בריכוז יכול להתרחש אם הריכוזים ההתחלתיים של המגיבים גבוהים וערך Kc קטן. בנסיבות כאלה, ריכוז שיווי המשקל שווה בערך לריכוז ההתחלתי שלו. ניתן להשתמש באומדן זה כדי לפשט את חישובי שיווי המשקל על ידי הנחה שכמה ריכוזי שיווי משקל שווים לריכוזים ההתחלתיים. עם זאת, כדי להניח הנחה זו, השינוי בריכוז של חומצה חלשה או בסיס, כלומר, x , .i.e פחות מ-5% מהריכוז ההתחלתי שלהם. אם x הוא יותר מ-5%, יש להשתמש בנוסחה הריבועית כדי לפתור את משוואת שיווי המשקל.
חישוב ריכוזי שיווי משקל באמצעות הנחת אלגברה-מפשטת
מהם ריכוזי שיוויי המשקל של תמיסה של 0.15 M HCN?
שימוש ב-x כדי לייצג את הריכוז של כל תוצר בשיווי משקל מניב את טבלת ה-ICE הזו.
| HCN (aq) | H+ (aq) | CN− (aq) | |
| ריכוז התחלתי (M) | 0.15 | 0 | 0 |
| שנה (M) | −x | +x | +x |
| ריכוז שיווי משקל (M) | 0.15 − x | x | x |
החלף את מונחי ריכוז שיווי המשקל בביטוי Kc
מסדרים אותו מחדש לצורת הריבוע ופותרים עבור x
לפיכך,[H+] = [CN–] = x = 8.6 ×10–6 M ו-[HCN] = 0.15 – x = 0.15 M.
במקרה זה, שימו לב שהשינוי בריכוז קטן משמעותית מהריכוז הראשוני (תוצאה של ה-K הקטן) ולכן הריכוז הראשוני עובר שינוי זניח:
קירוב זה מאפשר גישה מתמטית נוחה יותר לחישוב הנמנעת מחיפוש של שורשים של המשוואה הריבועית:
הערך המחושב של x למעשה קטן בהרבה מהריכוז ההתחלתי
ולכן הגישה הייתה מוצדקת. אם גישה מפושטת זו מייצרת ערך עבור x שאינו מצדיק את הקירוב, יהיה צורך לחזור על החישוב מבלי לבצע את הקירוב.
טקסט זה מותאם מOpenstax, Chemistry 2e, Section 13.4 Equilibrium Calculations.
הנחת ה-x הקטן היא קירוב שבנסיבות מסוימות יכול לשמש כדי לפשט פתרון של ביטוי שיווי משקל ולהימנע משימוש בנוסחת השורשים הריבועית. אם קבוע שיווי המשקל של תגובה הוא קטן וריכוז המגיבים הראשוני גבוה במידה מספקת, ייתכן שרק כמות קטנה של מגיבים תומר לתוצרים. כשהתנאים הללו מתקיימים, ניתן להעריך את ריכוזי שיווי המשקל באמצעות ההנחה שהשינוי בריכוזים הראשוניים זניח.
אך יש לאשר שההבדל בריכוז, X, נמוך מ-5 אחוז מהריכוזים ההתחלתיים כדי להראות שההנחה הייתה תקפה. הפירוק של 0.66 מולר גז קרבוניל דיכלוריד מייצר פחמן חד חמצני וגז כלור וקבוע שיווי המשקל של התגובה הזו הוא 2.2 10 בחזקת מינוס 10. כדי לחשב את ריכוזי שיווי המשקל, הערכים מתוארים בטבלת ICE יחד עם השינוי וריכוזי שיווי המשקל.
בהצבת הריכוזים בשיווי המשקל בביטוי, K שווה x בריבוע חלקי 0.66 מינוס x. כיוון ש-K הוא קטן מאוד, השינוי בריכוז ההתחלתי, x, של קרבוניל דיכלוריד צפוי להיות זניח. לכן ניתן לאמוד את 0.66 פחות x ב-0.66.
הפתרון מגלה ש-x שווה 1.2 כפול 10 בחזקת מינוס 5 מולר. כאן x הוא רק 0.0018 אחוז מריכוז קרבוניל דיכלוריד המקורי של 0.66 מולר, נמוך בהרבה מהמקסימום המותר, חמישה אחוז. לכן הנחת ה-x הקטן תקפה כאן.
כשמשתמשים בערך של x בטבלת ICE, ריכוז שיווי המשקל של קרבוניל דיכלוריד עדיין עומד על 0.66 מולר עם ספרות משמעותיות, בעוד שהריכוז של פחמן חד חמצני וכלור עומדים שניהם על 1.2 כפול 10 בחזקת מינוס 5 מולר.
02:20
Chemical Equilibrium
62.0K צפיות
03:10
Chemical Equilibrium
56.2K צפיות
02:15
Chemical Equilibrium
28.9K צפיות
02:46
Chemical Equilibrium
37.6K צפיות
02:35
Chemical Equilibrium
52.8K צפיות
02:05
Chemical Equilibrium
52.7K צפיות
02:27
Chemical Equilibrium
65.4K צפיות
02:32
Chemical Equilibrium
40.3K צפיות
02:19
Chemical Equilibrium
35.1K צפיות
02:20
Chemical Equilibrium
49.5K צפיות
