Совет 1: Как найти константу равновесия

Химическое равновесие — это состояние химической системы, когда скорость протекания прямой и обратной химической реакции равны. То есть состояние, при котором концентрации исходных веществ и продуктов реакции (либо их парциальные давления) не меняется. А константа равновесия Кр — это величина, определяющая соотношение между этими концентрациями, или давлениями.
Инструкция
1
Допустим, вам нужно рассчитать константу равновесия. Если речь идет о реакции между газами, продуктом которой также является газ, то константа равновесия рассчитывается через парциальные давления компонентов. Например, рассмотрите реакцию каталитического окисления диоксида серы до серного ангидрида (сырья для получения серной кислоты). Она протекает по следующей схеме:2SO2 + O2 = 2SO^3.
2
С учетом коэффициентов, стоящих перед молекулами диоксида серы и серного ангидрида, формула константы равновесия будет выглядеть следующим образом:P^2 SO3/p^2 SO2 х pO2
3
Если реакция протекает в каком-либо растворе, и вам известны молярные концентрации исходных веществ и продуктов, то формула, по которой рассчитывается константа равновесия обратимой химической реакции А + Б = В + Г, будет следующей:Кр = [A][Б]/[B][Г].
4
Вычислите константу равновесия химической реакции, используя известную величину изменения энергии Гиббса (эти данные вы можете найти в химических справочниках). Вычисление производится по следующей формуле:∆G = -RT lnKр, то есть lnKр = -∆G/RT. Вычислив величину натурального логарифма Кр, вы без труда определите и саму величину константы равновесия.
5
При расчете константы равновесия, помните, что величина изменения энергии Гиббса зависит лишь от конечного и начального состояния системы, а не от промежуточных этапов. Иными словами, вам совершенно безразлично, какими путями было получено конечное вещество из исходного, изменение энергии Гиббса все равно будет одним и тем же. Поэтому, если вы по какой-то причине не можете определить ∆G для конкретной реакции, можно произвести расчеты по промежуточным реакциям (важно лишь, чтобы они в итоге привели к образованию нужного нам конечного вещества).

Совет 2: Как определить константу равновесия

Константа равновесия характеризует смещение обратимой химической реакции в сторону образования продуктов реакции или исходных веществ. Вычислить константу равновесия можно различными способами, в зависимости от условий задачи.
Вам понадобится
  • - ручка;
  • - бумага для записей;
  • - калькулятор.
Инструкция
1
Константу равновесия можно выразить через равновесные концентрации участников реакции – то есть концентрации веществ в момент, когда скорость прямой реакции равна скорости обратной. Пусть дана обратимая реакция веществ А и В в определенных условиях с образованием вещества С: nА+mB ↔ zС, где n, m, z – коэффициенты в уравнении реакций. Константу равновесия можно выразить: Kc = [C]^z/ ([A]^n*[B]^m), где [C], [A], [B] – равновесные концентрации веществ..
2
В первом типе задач требуется определить константу равновесия из равновесных концентраций веществ. Равновесные концентрации могут быть не заданы прямо. При их решении сначала запишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты.
3
Пример: монооксид азота при определенных условиях реагирует с кислородом c образованием NO2. Даны начальные концентрации веществ NO и O2 – 18 моль/л и 10 моль/л. Известно, что прореагировало 60% О2. Требуется найти константу равновесия реакции.
Как определить <b>константу</b> <strong>равновесия</strong>
4
Запишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты. Обратите внимание, в каком соотношении реагируют вещества. Вычислите концентрацию O2, вступившего в реакцию: 10моль*0,6 = 6 моль/л. Из уравнения реакции найдите концентрацию прореагировавшего NO – 12 моль/л. И концентрацию NO2 - 12 моль/л.
5
Определите количество не вступившего в реакцию NO: 18-12 = 6 моль. И непрореагировавшего кислорода: 10-6 = 4 моль. Вычислите константу равновесия: Кc = 12^2/(6^2*4) = 1.
6
Если в условии задачи указаны константы скорости прямой и обратной реакции, найдите константу равновесия из соотношения: K = k1/k2, где k1, k2 – константы скорости прямой и обратной химических реакций.
7
При изотермическом процессе и изобарном процессе константу равновесия можно найти из уравнения стандартного изменения энергии Гиббса: ΔGр-и = -RT*lnKc = -8,31T*2,3lgKc, где R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31; T – температура реакции, К; lnKc – натуральный логарифм константы равновесия. Для удобства его переводят в десятичный lgKc умножением на коэффициент 2,3.
8
Определить изменение стандартной энергии Гиббса реакции, вы можете из уравнения для изотермического изобарного процесса: ΔG = ΔH – T ΔS, где T – температура реакции, К; ΔH - энтальпия, кДж/моль; ΔS - энтропия, Дж/(моль-град). Значение энтальпии и энтропии для 1 моля основных химических соединений при температуре 25оС даны в справочной литературе. Если температура реакции отличается от 25оС, значения энтальпии и энтропии должны быть приведены в условии задачи.
9
Также величину ΔG реакции при 25оС вы можете найти, сложив потенциалы образования ΔGобр каждого из продуктов реакции и вычтя из суммы ΔGобр исходных веществ. Значения потенциалов образования 25оС для 1 моля различных веществ приведены в справочных таблицах.
Как определить <b>константу</b> <strong>равновесия</strong>
Обратите внимание
В случае, если участники реакции находятся в разных агрегатных состояниях, в формулу для определения константы равновесия входят концентрации веществ, находящихся в более подвижном (газ или жидкость) состоянии.
Источники:
  • как определить константу равновесия
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500