Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat kunt u berekenen als u de concentratie van producten en reactanten en reactanten en coëfficiënten elk in een evenwichtige vergelijking kent?

Als u de concentratie van producten en reactanten kent, evenals de coëfficiënten in een evenwichtige chemische vergelijking, kunt u verschillende belangrijke waarden berekenen die verband houden met de chemische reactie:

1. Evenwichtsconstante (k):

* De evenwichtsconstante (K) is een waarde die de verhouding van producten tot reactanten in evenwicht tot evenwicht uitdrukt.

* U kunt k berekenen met behulp van de wet van massa -actie:

* k =[producten]^coëfficiënten / [reactanten]^coëfficiënten

* Waar [] de molaire concentratie van elke soort weergeeft.

2. Reactiekotiënt (Q):

* Het reactiequotiënt (Q) is vergelijkbaar met K, maar het kan op elk punt in de reactie worden berekend, niet alleen bij evenwicht.

* Het vertelt u de relatieve hoeveelheden producten en reactanten op een bepaald moment.

* q =[producten]^coëfficiënten / [reactanten]^coëfficiënten

3. Gibbs Free Energy Change (ΔG):

* De Gibbs vrije energieverandering (ΔG) geeft de spontaniteit van een reactie aan.

* U kunt AG berekenen met behulp van de vergelijking:

* ΔG =-rtlnk

* Waar r de ideale gasconstante is, is T de temperatuur in Kelvin en K is de evenwichtsconstante.

4. Standaard Gibbs vrije energieverandering (ΔG °):

* De standaard Gibbs -vrije energieverandering (ΔG °) is de Gibbs -vrije energieverandering onder standaardomstandigheden (298 K en 1 atm).

* U kunt Ag ° berekenen met behulp van de vergelijking:

* ΔG ° =-rtlnk °

* Waarbij k ° de evenwichtsconstante is onder standaardomstandigheden.

5. Mate van voltooiing:

* U kunt bepalen in hoeverre een reactie is voltooid door de initiële en eindconcentraties van reactanten en producten te vergelijken.

* Dit kan worden gebruikt om het procentuele opbrengst van de reactie te berekenen.

6. Snelheid constant (k):

* Als de reactie omkeerbaar is, kunt u de evenwichtsconstante (k) en de snelheidsconstanten gebruiken voor de voorwaartse (kf) en omgekeerde (KR) reacties om de individuele snelheidsconstanten te bepalen:

* k =kf / kr

7. Activatie -energie (EA):

* U kunt de Arrhenius -vergelijking gebruiken om de activeringsenergie (EA) van een reactie te berekenen als u de snelheidsconstante bij twee verschillende temperaturen kent:

* k =ae^(-ea/rt)

* Waar A de pre-exponentiële factor is, is R de ideale gasconstante en T is de temperatuur in Kelvin.

Opmerking: Deze berekeningen gaan ervan uit dat de reactie in evenwicht is of dat de concentraties van producten en reactanten op een specifiek tijdstip bekend zijn.