Rovnováha Constant Kc a jak ji vypočítat

rovnovážná konstanta je hodnota kvocientu reakce, který se vypočítá z výrazu pro chemická rovnováha. Závisí na iontové síle a teplotě a je nezávislé na koncentracích reaktantů a produktů v roztoku.

Pro následující chemická reakce:
aA (g) + bB (g) ↔ cC (g) + dD (g)

rovnovážná konstanta K_C se vypočítá pomocí molarity a koeficientů:

K_C = [C]^C[D]^d / [A]^A[B]^b

kde:

[A], [B], [C], [D] atd. jsou molární koncentrace A, B, C, D (molarita)

a, b, c, d atd. jsou koeficienty ve vyvážené chemické rovnici (čísla před molekulami)

Rovnovážná konstanta je bezrozměrná veličina (nemá žádné jednotky). Ačkoli je výpočet obvykle psán pro dva reaktanty a dva produkty, funguje pro libovolný počet účastníků reakce.

Výpočet a interpretace rovnovážné konstanty závisí na tom, zda chemická reakce zahrnuje homogenní rovnováhu nebo heterogenní rovnováhu.

• Všechny produkty a reaktanty jsou ve stejné fázi pro reakci při homogenní rovnováze. Například všechno může být kapalina nebo všechny druhy mohou být plyny.
instagram viewer
• Pro reakce, které dosahují heterogenní rovnováhy, je přítomna více než jedna fáze. Obvykle jsou přítomny pouze dvě fáze, jako jsou kapaliny a plyny nebo pevné látky a kapaliny. Z rovnovážného výrazu jsou vynechány pevné látky.

Pro každou danou teplotu je pouze jedna hodnota rovnovážné konstanty. K_C pouze se změní, pokud se změní teplota, při které reakce probíhá. Můžete provést nějaké předpovědi o chemické reakci na základě toho, zda je rovnovážná konstanta velká nebo malá.

Pokud hodnota pro K_C je velmi velký, pak rovnováha zvýhodňuje reakci doprava a existuje více produktů než reakčních složek. Reakci lze označit za „úplnou“ nebo „kvantitativní“.

Pokud je hodnota rovnovážné konstanty malá, rovnováha zvýhodňuje reakci vlevo a existuje více reakčních složek než produktů. Pokud je hodnota K_C přiblíží se k nule, reakce může být považována za nenastanou.

Pokud jsou hodnoty rovnovážné konstanty pro forward a zpětná reakce jsou téměř stejné, pak reakce je asi pravděpodobná, že bude probíhat v jednom směru, a druhý a množství reakčních složek a produktů budou téměř stejné. Tento typ reakce je považován za reverzibilní.

Pro rovnováhu mezi ionty mědi a stříbra:

Cu (s) + 2Ag⁺ ⇆ Cu²⁺(aq) + 2Ag (s)

Rovnovážný konstantní výraz je psán jako:

Kc = [Cu²⁺] / [Ag⁺]²

Všimněte si, že z výrazu byla vynechána pevná měď a stříbro. Všimněte si také, že koeficient pro ionty stříbra se stává exponentem ve výpočtu rovnovážné konstanty.