Pusiausvyros konstanta Kc ir kaip ją apskaičiuoti

Hemantas Mehta / Getty Images

Pusiausvyros konstantos apibrėžimas

The pusiausvyros konstanta yra reakcijos koeficiento reikšmė, kuri apskaičiuojama pagal išraišką cheminė pusiausvyra . Jis priklauso nuo jonų stiprumo ir temperatūros bei nepriklauso nuo reagentų ir produktų koncentracijos tirpale.

Pusiausvyros konstantos apskaičiavimas

Dėl šių cheminė reakcija:
aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)

The pusiausvyros konstanta K _capskaičiuojamas naudojant moliškumą ir koeficientus:

K_c= [C]^c[D]^d/ [A]^a[B]^b

kur:

[A], [B], [C], [D] ir kt molinės koncentracijos A, B, C, D (moliškumas)

a, b, c, d ir tt yra koeficientai subalansuotoje cheminėje lygtyje (skaičiai prieš molekules)

Pusiausvyros konstanta yra bematis dydis (neturi vienetų). Nors skaičiavimas paprastai rašomas dviem reagentams ir dviem produktams, jis tinka bet kokiam reakcijos dalyvių skaičiui.

Kc homogeninėje ir heterogeninėje pusiausvyroje

Pusiausvyros konstantos apskaičiavimas ir aiškinimas priklauso nuo to, ar cheminė reakcija apima homogeninę ar nevienalytę pusiausvyrą.

• Visi produktai ir reagentai yra toje pačioje fazėje, kad reakcija būtų vienalytė pusiausvyra. Pavyzdžiui, viskas gali būti skystis arba visos rūšys gali būti dujos.
• Reakcijoms, kurios pasiekia nevienalytę pusiausvyrą, yra daugiau nei viena fazė. Paprastai yra tik dvi fazės, pvz., skysčiai ir dujos arba kietosios medžiagos ir skysčiai. Kietosios medžiagos iš pusiausvyros išraiškos neįtraukiamos.

Pusiausvyros konstantos reikšmė

Bet kuriai temperatūrai yra tik vienas pusiausvyros konstantos vertė . K_c tik pasikeičia, jei keičiasi temperatūra, kurioje vyksta reakcija. Galite numatyti tam tikras cheminės reakcijos prognozes, atsižvelgdami į tai, ar pusiausvyros konstanta yra didelė, ar maža.

Jei vertė už K _cyra labai didelis, tada pusiausvyra palanki reakcijai į dešinę, o produktų yra daugiau nei reagentų. Galima sakyti, kad reakcija yra „visiška“ arba „kiekybinė“.

Jei pusiausvyros konstantos reikšmė yra maža, tada pusiausvyra skatina reakciją į kairę, o reagentų yra daugiau nei produktų. Jei vertė K_cartėja prie nulio, gali būti laikoma, kad reakcija neįvyksta.

Jei pusiausvyros konstantos reikšmės į priekį ir atvirkštinė reakcija yra beveik vienodi, tada tikėtina, kad reakcija vyks viena kryptimi, o kita, o reagentų ir produktų kiekiai bus beveik vienodi. Šio tipo reakcija yra laikomas grįžtamu.

Pusiausvyros konstantos skaičiavimo pavyzdys

Vario ir sidabro jonų pusiausvyrai:

Cu(s) + 2Ag⁺⇆ Su²⁺(vandens) + 2Ag

Pusiausvyros konstantos išraiška rašoma taip:

Kc = [Cu²⁺] / [At⁺]^du

Atkreipkite dėmesį, kad kietasis varis ir sidabras buvo praleisti iš išraiškos. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad sidabro jonų koeficientas tampa pusiausvyros konstantos skaičiavimo eksponentu.