14.4:
Denge Sabitinin Hesaplanması
14.4:
Denge Sabitinin Hesaplanması
Bir reaksiyon için denge sabiti, reaktanlarının ve ürünlerinin denge konsantrasyonlarından (veya basınçlarından) hesaplanır. Bu konsantrasyonlar biliniyorsa, hesaplama basitçe bunların Kc ifadesine değiştirilmesini içerir.
Örneğin, gaz halindeki azot dioksit bu denkleme göre dinitrojen tetroksit oluşturur:
25°C’de 1,0 L’lik bir şişeye 0,10 mol NO2 eklendiğinde, konsantrasyon dengede [NO2] = 0,016 M ve [N2O4] = 0,042 M olacak şekilde değişir. Reaksiyon için denge sabitinin değeri aşağıdaki gibi hesaplanabilir:
Aşağıda, verilen bilgilerden denge konsantrasyonlarını türetmek için reaksiyon stokiyometrisinin kullanıldığı biraz daha zor bir örnek sağlanmıştır. Bu hesaplamanın temel stratejisi, birçok denge hesaplaması türü için yararlıdır ve başlangıçta mevcut olan reaktan ve ürün konsantrasyonları, reaksiyon ilerledikçe nasıl değiştikleri ve sistem dengeye ulaştığında ne olduklarına dair terimlerin kullanımına dayanır. ICE kısaltması genellikle bu matematiksel yaklaşıma atıfta bulunmak için kullanılır ve konsantrasyon terimleri genellikle ICE tablosu adı verilen bir tablo biçiminde toplanır.
Denge Sabitinin Hesaplanması
İyot molekülleri, triiyodür iyonları üretmek için iyodür iyonları ile tersinir şekilde reaksiyona girer.
I2 ve I− konsantrasyonlarının her ikisi de 1.000 × 10−3 M’ye eşit olan bir çözelti, reaksiyondan önce 6.61 × 10−4 M’lik bir I2 denge konsantrasyonu verirse, reaksiyon için denge sabiti nedir?
Denge sabitlerini hesaplamak için, tüm reaktanlar ve ürünler için denge konsantrasyonlarına ihtiyaç vardır:
Reaktanların başlangıç konsantrasyonları ve ürünün denge konsantrasyonu sağlanır. Bu bilgi, tüm bilgileri bir ICE tablosunda sunarak reaktanların denge konsantrasyonları için koşulları türetmek için kullanılabilir.
| I2 (aq) | I− (aq) | I3− (aq) | |
| Başlangıç Konsantrasyonu (M) | 1,000 × 10−3 | 1,000 × 10−3 | 0 |
| Değişim (M) | −x | −x | +x |
| Denge Konsantrasyonu (M) | 1,000 × 10−3 − x | 1,000 × 10-3 − x | x |
Dengede, I2 konsantrasyonu 6,61 × 10−4 M
ICE tablosu şimdi tüm konsantrasyonlar için sayısal değerlerle güncellenebilir:
| I2 (aq) | I− (aq) | I3− (aq) | |
| Başlangıç Konsantrasyonu (M) | 1,000 × 10−3 | 1,000 × 10−3 | 0 |
| Değişim (M) | −3,39 × 10−4 | −3,39 × 10−4 | +3,39 × 10-4 |
| Denge Konsantrasyonu (M) | 6,61 × 10−4 | 6,61 × 10−4 | 3,39 × 10−4 |
Son olarak, denge konsantrasyonları, Kc ifadesine değiştirilebilir ve çözülebilir:
Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 13.4 Equilibrium Calculations.