Πώς να υπολογίσει Χημική Ισορροπία

Η σταθερά ισορροπίας Κ αντιπροσωπεύει τη θερμοδυναμική favorability μιας χημικής αντίδρασης : το εάν και κατά πόσο η αντίδραση θα συμβεί στην προς τα εμπρός κατεύθυνση και να παράγει ένα δεδομένο προϊόν από αντιδραστήρια . Ένα σταθερό άνω του ενός σημαίνει ότι η αντίδραση θα αποτελέσει περισσότερα προϊόντα από ό, τι αντιδρώντων σε ισορροπία , ενώ ένα μικρότερο K ευνοεί την αντιδρώσα πλευρά της εξίσωσης , σύμφωνα με το κρατικό πανεπιστήμιο της Γεωργίας . Υπάρχουν πολλαπλές στρατηγικές για τον υπολογισμό της χημικής σταθερά ισορροπίας . Ποια στρατηγική για να χρησιμοποιήσετε εξαρτάται από τις τιμές που δίνονται στην αρχή του προβλήματος . Οδηγίες
Μέθοδος 1 : Υπολογίζοντας από Equilibrium Συγκεντρώσεις
Η 1

Μετατρέψτε όλα τα στοιχεία στις σωστές μονάδες : γραμμομόρια ανά λίτρο σε διάλυμα , ή η μερική πίεση ( συνήθως Atm ) σε αέρια ισορροπία . Αφήστε έξω καθαρή στερεά και υγρά . Δεδομένου ότι η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε ένα διάλυμα ή μείγμα αερίων , διαλύονται μόνο ουσιών ή αερίων συμμετέχουν

Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε συγκεντρώσεις και όχι τα ποσά .: Για παράδειγμα , δεν εισέρχονται στην " 3,00 γραμμάρια NaCl " αλλά αντ 'αυτού χρησιμοποιούν το βάρος του NaCl από περιοδικές τιμές του πίνακα για να υπολογίσει τον αριθμό των γραμμομορίων : 3,00 γραμμάρια /58,44 γραμμάρια ανά mole δίνει 0,0513 moles . Τότε χωρίζουν τον αριθμό των γραμμομορίων από τον όγκο του συνολικού διαλύματος σε λίτρα για να καταλήξουμε σε moles ανά λίτρο ή μοριακότητα , μια σωστή μονάδα για τη συγκέντρωση .
Η 2

Εφαρμογή των στοιχειομετρικών συντελεστών από την ισορροπημένη χημική εξίσωση ως εκθέτες για τις συγκεντρώσεις στην έκφραση ισορροπίας , ως εξής :

[ Προϊόντα ] ^ χ /[ Αντιδραστήρια ] ^ y

σε αυτή τη μορφή οι αγκύλες δείχνουν τη συγκέντρωση , και το " χ " και " y " δηλώνουν τα στοιχειομετρική συντελεστές από την ισορροπημένη χημική εξίσωση . Για κάθε προϊόν ή αντιδρών συγκέντρωση , βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε το ποσό της εν λόγω χημικής ουσίας στο παρόν , όταν η αντίδραση έχει επιτευχθεί ισορροπία ( το τέλος της αντίδρασης ) δεν είναι το ποσό που υπάρχει στην αρχή της αντίδρασης ή κάποιο άλλο σημείο .

με 3

Πολλαπλασιάστε τις συγκεντρώσεις των προϊόντων ή αντιδρώντων ( που λαμβάνονται σε σωστές εξουσίες τους ) καθώς και σε κάθε πλευρά της διαχωριστικής γραμμής , αν το πρόβλημα δίνει πολλαπλές αντιδρώντων ή πολλά προϊόντα που συμμετέχουν στην ισορροπία . Για παράδειγμα , εκφράζουν αυτή την αντίδραση :

H2O + HCl - >? H3O + + ΟΓ

όπως

( [ H3O + ] [Cl ] ) /[ HCl ] .

Το νερό , ένα καθαρό υγρό , δεν συμμετέχει στην ισορροπία .
Η 4

Διαιρέστε το αποτέλεσμα για τα προϊόντα από την πλευρά της διαχωριστικής γραμμής από το αποτέλεσμα στην αντιδρώντων πλευρά της διαχωριστικής γραμμής . Αυτή η μέθοδος υπολογίζει K , η σταθερά ισορροπίας για την αντίδραση
εικόνων Μέθοδος 2 : . Υπολογίζοντας από την ελεύθερη ενέργεια Gibbs
5

Γράψτε την έκφραση σχετικά ελεύθερη ενέργεια Gibbs για την σταθερά ισορροπίας , ως εξής :

δέλτα G0 = -RT ln K

το πρότυπο ελεύθερη ενέργεια Gibbs του G0 αντίδρασης , δέλτα , περιγράφει κατά πόσον οι συνθήκες ευνοούν την αντίδραση . Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να υπολογίσει την ελεύθερη ενέργεια Gibbs μιας αντίδρασης. Η προσήμου υπαγορεύει ότι μια θετική αντίδραση έχει αρνητικό δέλτα Γ

6

Μετατρέψτε την θερμοκρασία σε Kelvin , αν δοθεί σε άλλες μονάδες . Εάν δοθεί σε βαθμούς Κελσίου , προσθέστε 273.15 . Στη συνέχεια, διαιρέστε δέλτα G από την ποσότητα ( -R * T ) . Αυτό δίνει τα ίδια αποτελέσματα ( ln K ) , ή το φυσικό λογάριθμο της σταθεράς ισορροπίας .

R είναι μια παγκόσμια σταθερά , περίπου ίση με 8.314 J /mol K. * Θυμηθείτε να ελέγχετε αν ο αριθμός δίνεται σε τζάουλ ή θερμίδες : η τιμή του R δίνεται συνήθως απαιτεί έναν αριθμό σε joules , όχι θερμίδες , έτσι ώστε να μετατρέψει ανάλογα
Η 7

Αύξηση e ( σταθερά περίπου ίση με 2.7183 ) με τη δύναμη του ( ln . K ) για να εξαγάγετε από το φυσικό αρχείο καταγραφής και να φτάσει μια απάντηση ίσο με Κ θα απαιτούσε πιθανώς μια επιστημονική αριθμομηχανή για να ολοκληρωθεί αυτή η λειτουργία .
εικόνων