Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.4: Расчет константы равновесия
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Calculating the Equilibrium Constant
 
ТРАНСКРИПТ

14.4: Расчет константы равновесия

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:

Eq1

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:

Eq2

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.

Eq3

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:

Eq4

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

Eq5

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  

Наконец, равновесные концентрации могут быть заменены на выражение Kc и решены:

Eq6

Этот текст был адаптирован к расчетам равновесия Openstax, Химия 2е изд., раздел 13.4.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter