Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom chloormoleculen ontleden en Cl-vrije radicalen opleveren, leg dit uit in termen van kc?

Chloormoleculen (Cl2) kunnen ontleden en vrije chloorradicalen (Cl) vormen via een proces dat bekend staat als thermische dissociatie of homolytische splitsing. Deze ontledingsreactie kan als volgt worden weergegeven:

Cl2 (g) ⇌ 2 Cl (g)

De evenwichtsconstante (Kc) voor deze reactie wordt gegeven door de uitdrukking:

Kc =[Cl]^2/[Cl2]

waarbij [Cl] de evenwichtsconcentratie van vrije chloorradicalen is en [Cl2] de evenwichtsconcentratie van chloormoleculen is.

Bij een gegeven temperatuur bepaalt de waarde van Kc de mate waarin Cl2-moleculen ontleden in Cl-vrije radicalen. Een hogere Kc-waarde duidt op een grotere neiging van Cl2 om te dissociëren, wat resulteert in een hogere concentratie van Cl-vrije radicalen bij evenwicht.

Factoren die de waarde van Kc voor de ontleding van Cl2 beïnvloeden zijn onder meer temperatuur en druk. Over het algemeen neemt Kc toe met toenemende temperatuur. Dit komt omdat hogere temperaturen meer energie aan de Cl2-moleculen leveren, waardoor ze de activeringsenergiebarrière kunnen overwinnen die nodig is voor dissociatie. Als gevolg hiervan dissociëren meer Cl2-moleculen in Cl-vrije radicalen, wat leidt tot een hogere evenwichtsconcentratie van Cl.

Aan de andere kant heeft druk een relatief klein effect op de waarde van Kc voor de ontleding van Cl2. Dit komt omdat de reactie geen significante verandering in het aantal mol gas met zich meebrengt. Daarom hebben drukveranderingen geen significante invloed op de evenwichtspositie van de reactie.

Samenvattend is de ontleding van chloormoleculen om vrije chloorradicalen te vormen een temperatuurafhankelijk proces dat wordt bepaald door de evenwichtsconstante Kc. Hogere temperaturen bevorderen de vorming van Cl-vrije radicalen, terwijl druk een relatief kleine invloed heeft op de evenwichtspositie van de reactie.