• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >
    Hur är jämviktskonstanten av en reaktion bestämd?

    Vändbara reaktioner uppträder i båda riktningarna, men varje reversibel reaktion sätter sig ner till en "jämvikts" -position. Om du vill karakterisera jämvikten för en sådan reaktion, beskriver jämviktskonstanten balansen mellan produkterna och reaktanterna. Beräkning av jämviktskonstanten kräver kunskap om koncentrationerna av produkterna och reaktanterna i reaktionen när det är i jämvikt. Konstantens värde beror också på temperaturen och om reaktionen är exoterm eller endoterm.

    TL; DR (För länge, läste inte)

    För den generiska reaktionen:

    aA (g) + bB (g) ⇌gG (g) + hH (g)

    Här är små bokstäver antalet mol av varje, bokstäverna står för reaktionens kemiska komponenter och bokstäverna inom parentes representerar materialets tillstånd. Du hittar jämviktskonstanten av koncentrationen med uttrycket:

    K c = [G] g [H] h [A] a [B] b

    För exoterma reaktioner, ökar temperaturen värdet av konstanten, och för endoterma reaktioner ökar temperaturen ökning av konstantens värde.

    Beräkning av jämvikts konstant
    Formeln för jämviktskonstanten hänvisar till en generisk "homogen" reaktion (där materialets tillstånd för produkterna och reaktanterna är desamma), vilket är:

    aA (g) + bB ( g) ⇌gG (g) + hH (g)

    Om små bokstäver representerar antalet mol av varje komponent i reaktionen, och bokstäverna står in för de kemikalier som är involverade i reaktionen och bokstaven (g) i parentes representerar materialets tillstånd (gas i detta fall).

    Följande uttryck definierar koncentrationens jämviktskonstant (K c):

    K c = [G] g [H] h ÷ [ ,null,null,3],A] a [B] b

    Här är de firkantiga parenteserna för koncentrationerna (i mol per liter) för var och en av reaktionskomponenterna vid jämvikt. Observera att molen av varje komponent i den ursprungliga reaktionen nu är exponenter i uttrycket. Om reaktionen gynnar produkterna kommer resultatet att vara större än 1. Om det gynnar reaktanterna kommer det att vara mindre än 1.

    För inhomogena reaktioner är beräkningarna samma, med undantag av fastämnen, rena vätskor och lösningsmedel räknas alla helt enkelt som 1 i beräkningarna.

    Tryckjämförelsekonstanten (K p) är verkligen lik, men den används för reaktioner som involverar gaser. I stället för koncentrationerna använder den partiella trycket på varje komponent:

    K p = p G gp H h ÷ p A p B b

    Här är (p G) trycket på komponent (G) och så vidare, och små bokstäver representerar antalet mol i ekvationen för reaktionen.

    Du utför dessa beräkningar på ett ganska liknande sätt, men det beror på hur mycket du vet om kvantiteterna eller trycket på produkterna och reaktanterna vid jämvikt. Du kan bestämma konstanten med hjälp av kända initialmängder och en jämviktsmängd med lite algebra, men i allmänhet är det enklare med kända jämviktskoncentrationer eller -tryck.

    Hur påverkar temperaturen jämvikten konstant

    Ändra trycket eller koncentrationerna av de saker som föreligger i blandningen förändrar inte jämviktskonstanten, fastän båda dessa kan påverka jämviktspositionen. Dessa förändringar tenderar att ångra effekten av den förändring du gjort.

    Temperaturen å andra sidan ändrar jämviktskonstanten. För en exoterm reaktion (de som släpper ut värme), ökar temperaturen värdet av jämviktskonstanten. För endoterma reaktioner, som absorberar värme, ökar temperaturen värdet av jämviktskonstanten. Det specifika förhållandet beskrivs i van't Hoff-ekvationen:

    ln (K 2 ÷ K 1) = (-ΔH 0 ÷ R) × 1 /T 2 - 1 /T 1)

    Där (ΔH 0) är förändringen i reaktionens entalpy, (R) konstant, (T 1) och (T 2) är start- och slutliga temperaturer och (K 1) och (K 2) är start- och slutvärdena för konstanten.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com