Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.7: Предположение малого x
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
The Small x Assumption
 
ТРАНСКРИПТ

14.7: Предположение малого x

Если реакция имеет небольшую константу равновесия, положение равновесия благоприятствует реагенты. В таких реакциях может произойти изменение концентрации пренебрежимый, если исходные концентрации реагенты высоки, а значение Kc невелико. В таких условиях равновесная концентрация приблизительно равна исходной концентрации.  Эта оценка может быть использована для упрощения расчетов равновесия при условии, что некоторые концентрации равновесия равны исходным концентрациям. Однако, чтобы сделать это предположение, изменение концентрации слабой кислоты или основание, то есть, x, должно быть меньше 5% от его начальной концентрации. Если x больше 5%, то для решения уравнения равновесия необходимо использовать квадратную формулу.   

Расчет равновесных концентраций с использованием упрощенного предположения Алгебра

Каковы концентрации в равновесии 0.15 M раствор HCN?

Eq1

Использование x для представления концентрации каждого продукта в равновесии дает эту таблицу ЛЬДА.

 HCN (aq)            H+ (aq) CN- (aq)
Начальная концентрация (M) 0.15 0 0
Изменение (M) x +x. +x.
Равновесная концентрация (M) 0.15 - x. x x

Замените термины равновесной концентрации на выражение Kc

Eq2

измените порядок на квадратичную форму и решите для x

Eq3

Таким образом, [H+] = [CN] = x = 8.6 × 10–6 M и [HCN] = 0.15 – x = 0.15 M.

Обратите внимание, что изменение концентрации значительно меньше исходной концентрации (вследствие малого K), и поэтому начальная концентрация испытывает изменение пренебрежимый:

Eq4

Это приближение позволяет более целесообразному математическому подходу к расчёту, который избегает необходимости решения для корней квадратного уравнения:

Eq5

Вычисленное значение x фактически намного меньше первоначальной концентрации

Eq6

и таким образом, приближение было оправдано. Если такой упрощенный подход даст значение x, которое не оправдывает аппроксимацию, то вычисление нужно будет повторить без выполнения аппроксимации.

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


Литература для дополнительного чтения

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

Waiting X
simple hit counter