Расчет константы равновесия

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Chemistry

Calculating the Equilibrium Constant

Previous Video

14.3: Homogeneous Equilibria for Gaseous Reactions

Next Video

14.5: Reaction Quotient

28,900 Views

•

02:46 min

•

September 24, 2020

Константа равновесия для реакции рассчитывается на основе равновесных концентраций (или давлений) ее реагенты и продуктов. Если эти концентрации известны, расчет просто включает их замену в выражение Kc.

Например, газообразный диоксид азота образует тетраоксид динитрогена по этому уравнению:

При добавлении 0.10 моль NО₂ к фласке объемом 1.0 л при температуре 25 °C концентрация изменяется таким образом, что при равновесии, [NО₂] = 0.016 м и [N2O₄] = 0.042 M. значение равновесной постоянной для реакции можно рассчитать следующим образом:

Далее приводится несколько более сложный пример, в котором стехиометрия реакции используется для получения равновесных концентраций на основе предоставленной информации. Основная стратегия этих вычислений полезна для многих типов вычислений равновесия и основана на использовании терминов для концентраций реагент и продуктов, которые изначально присутствуют, для того, как они изменяются по мере реакции, и для того, что они являются, когда система достигает равновесия. Аббревиатура ICE обычно используется для обозначения этого математического подхода, и термины концентрации обычно собираются в табличном формате, называемом таблицей ICE.

Расчет константы равновесия

Молекулы йода реагируют ревербератно с ионами йодида, образуя трийодиды.

Если раствор с концентрациями I2 и I- равны 1.000 × 10-3 M до реакции, то какова равновесная концентрация I2 6.61 × 10-4 M?

Для расчета констант равновесия необходимо определить равновесные концентрации для всех реагенты и продуктов:

Приведены начальные концентрации реагенты и равновесная концентрация продукта. Эту информацию можно использовать для определения равновесных концентраций реагенты, представляя всю информацию в таблице ICE.

	I₂(aq)	I⁻(aq)	I₃⁻(aq)
Начальная концентрация (M)	1.000 × 10^-3	1.000 × 10^-3	0
Изменение (M)	x	x	+x.
Равновесная концентрация (M)	1.000 × 10^-3 – x.	1.000 × 10-3 – x.	x

При равновесии концентрация I₂ составляет 6.61 × 10^-4 м так, что

Теперь таблицу ICE можно обновить числовыми значениями для всех ее концентраций:

	I₂ (aq)	I^– (Aq)	I₃^– (aq)
Начальная концентрация (M)	1.000 × 10^-3	1.000 × 10^-3	0
Изменение (M)	3.39 × 10^-4	3.39 × 10^-4	+3,39 × 10-4
Равновесная концентрация (M)	6.61 × 10^-4	6.61 × 10^-4	3.39 × 10^-4