Як знайти константу рівноваги. обчислення константи рівноваги.

Хімічна рівновага - це стан хімічної системи, коли швидкість протікання прямої та зворотної хімічної реакції дорівнюють. Тобто стан, при якому концентрації вихідних речовин і продуктів реакції (або їх парціальні тиску) не змінюється. А константа рівноваги Кр - це величина, що визначає співвідношення між цими концентраціями, або тисками.
Інструкція
1
Припустимо, вам потрібно розрахувати константу рівноваги . Якщо йдеться про реакцію між газами, продуктом якої також є газ, то константа рівноваги розраховується через парціальні тиску компонентів. Наприклад, розгляньте реакцію каталітичного окислення діоксиду сірки до сірчаного ангідриду (сировини для отримання сірчаної кислоти). Вона протікає за наступною схемою: 2SO2 + O2 = 2SO ^ 3.
2
З урахуванням коефіцієнтів, що стоять перед молекулами діоксиду сірки і сірчаного ангідриду, формула константи рівноваги буде виглядати наступним чином: P ^ 2 SO3/p ^ 2 SO2 х pO2
3
Якщо реакція протікає в якомусь розчині, і вам відомі молярні концентрації вихідних речовин і продуктів, то формула, за якою розраховується константа рівноваги оборотної хімічної реакції А + Б = В + Г, буде наступною: Кр = [A] [Б]/[B] [Г].
4
Обчисліть константу рівноваги хімічної реакції, використовуючи відому величину зміни енергії Гіббса (ці дані ви можете знайти в хімічних довідниках). Обчислення проводиться за такою формулою:? G = -RT lnKр, тобто lnKр = -? G/RT. Обчисливши величину натурального логарифма Кр, ви без зусиль визначите і саму величину константи рівноваги .
5
При розрахунку константи рівноваги , пам'ятайте, що величина зміни енергії Гіббса залежить лише від кінцевого і початкового стану системи, а не від проміжних етапів. Іншими словами, вам зовсім байдуже, якими шляхами було отримано кінцеве речовина з вихідного, зміна енергії Гіббса все одно буде одним і тим же. Тому, якщо ви з якоїсь причини не можете визначити? G для конкретної реакції, можна провести розрахунки за проміжними реакціям (важливо лише, щоб вони в підсумку привели до утворення потрібного нам кінцевого речовини).
Константа рівноваги характеризує зміщення оборотної хімічної реакції в бік утворення продуктів реакції або вихідних речовин. Обчислити константу рівноваги можна різними способами, в залежності від умов завдання.
Вам знадобиться
  • - ручка;
  • - папір для записів;
  • - калькулятор.
Інструкція
1
Константу рівноваги можна виразити через рівноважні концентрації учасників реакції - тобто концентрації речовин в момент, коли швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної. Нехай дана оборотна реакція речовин А і В у певних умовах з утворенням речовини С: nА + mB? ZС, де n, m, z - коефіцієнти в рівнянні реакцій. Константу рівноваги можна виразити: Kc = [C] ^ z/([A] ^ n * [B] ^ m), де [C], [A], [B] - рівноважні концентрації речовин ..
2
У першому типі завдань потрібно визначити константу рівноваги з рівноважних концентрацій речовин. Рівноважні концентрації можуть бути не задані прямо. При їх вирішенні спочатку запишіть рівняння реакції, розставте коефіцієнти.
3
Приклад: монооксид азоту при певних умовах реагує з киснем c утворенням NO2. Дано початкові концентрації речовин NO і O2 - 18 моль/л і 10 моль/л. Відомо, що прореагувало 60% О2. Потрібно знайти константу рівноваги реакції.
4
Запишіть рівняння реакції, розставте коефіцієнти. Зверніть увагу, в якому співвідношенні реагують речовини. Обчисліть концентрацію O2, що вступив у реакцію: 10моль * 0,6 = 6 моль/л. З рівняння реакції знайдіть концентрацію прореагировавшего NO - 12 моль/л. І концентрацію NO2 - 12 моль/л.
5
Визначте кількість не вступив в реакцію NO: 18-12 = 6 моль. І непрореагировавшего кисню: 10-6 = 4 моль. Обчисліть константу рівноваги : Кc = 12 ^ 2/(6 ^ 2 * 4) = 1.
6
Якщо в умові завдання вказані константи швидкості прямої та зворотної реакції, знайдіть константу рівноваги зі співвідношення: K = k1/k2, де k1, k2 - константи швидкості прямої та зворотної хімічних реакцій.
7
При ізотермічному процесі і изобарном процесі константу рівноваги можна знайти з рівняння стандартного зміни енергії Гіббса:? Gр-і = -RT * lnKc = -8,31T * 2, 3lgKc, де R - універсальна газова стала, дорівнює 8,31; T - температура реакції, К; lnKc - натуральний логарифм константи рівноваги . Для зручності його переводять в десятковий lgKc множенням на коефіцієнт 2,3.
8
Визначити зміну стандартної енергії Гіббса реакції, ви можете з рівняння для ізотермічного ізобарного процесу:? G =? H - T? S, де T - температура реакції, К; ? H - ентальпія, кДж/моль; ? S - ентропія, Дж/(моль-град). Значення ентальпії і ентропії для 1 благаючи основних хімічних сполук при температурі 25оС дано у довідковій літературі. Якщо температура реакції відрізняється від 25оС, значення ентальпії та ентропії повинні бути приведені в умові завдання.
9
Також величину? G реакції при 25оС ви можете знайти, склавши потенціали освіти? Gобр кожного з продуктів реакції і вирахувавши з суми? Gобр вихідних речовин. Значення потенціалів освіти 25оС для 1 благаючи різних речовин приведені в довідкових таблицях.
Зверніть увагу
У випадку, якщо учасники реакції знаходяться в різних агрегатних станах, в формулу для визначення константи рівноваги входять концентрації речовин, що знаходяться в більш рухливому (газ або рідина) стані.