science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Hoe Kc berekenen

Kc is de evenwichtsconstante van een chemische reactie. De letter c houdt in dat de hoeveelheden reagens worden uitgedrukt als molaire concentratie. Voor de reactie A + B = AB is de evenwichtsconstante Kc gedefinieerd als [AB] /[A] [B]. Haakjes duiden reagensconcentraties aan die moeten worden gegeven om Kc te berekenen. Als een voorbeeld, zullen we Kc berekenen voor twee reacties. De eerste is de oxidatiereactie tussen koolmonoxide (CO) en stikstof (II) oxide (NO), en de tweede is de thermische afbraak van de baking soda.

Noteer de eerste vergelijking van chemische reacties. Het leidt tot koolstofdioxide (CO2) en stikstof (I) oxide (N2O) en kan worden geschreven als CO + 2NO = CO2 + N2O. Merk op dat dit een homogeen evenwicht is, d.w.z. alle componenten zijn gassen. Stel dat concentraties van die verbindingen worden gegeven als respectievelijk 2, 0,5, 1,2 en 3 mol /L voor CO, 2NO, CO2 en N2O.

Vermenigvuldig de concentraties van de oorspronkelijke reagentia (CO en NO). Merk op dat de regel is of er een coëfficiënt is vóór de verbinding in de chemische reactievergelijking dan dat de concentratie moet worden verhoogd in de kracht van deze coëfficiënt. Er is een coëfficiënt 2 vóór NO in de chemische vergelijking, vandaar [CO] x [NO] ^ 2 = 2 mol /L x (0,5 mol /l) ^ 2 = 1 mol ^ 3 /L ^ 3.

Vermenigvuldig de concentraties van de uiteindelijke reagentia (CO2 en N2O). [CO2] x [N2O] = 1,2 mol /L x 3 mol /L = 3,6 mol ^ 2 /L ^ 2.

Splits het aantal behaald in stap 3 met het getal uit stap 2 om Kc te berekenen. Kc = ([CO2] x [N2O]) /([CO] x [NO] ^ 2) = (3,6 mol ^ 2 /L ^ 2) /(1 mol ^ 3 /L ^ 3) = 3,6 mol ^ - 1 /L-1.

Noteer de tweede chemische vergelijking voor de afbraak van bakpoeder (NaHCO3) die optreedt bij 200 tot 300 graden Celsius. 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O. Merk op dat dit een heterogeen evenwicht is. Koolstofdioxide en waterstoom zijn gassen, terwijl de andere twee verbindingen vast zijn. Stel dat de concentraties van deze twee gassen 1,8 en 1,5 mol /l zijn.

Vermenigvuldig concentraties van CO2 en H2O om Kc te krijgen. Een belangrijke regel is dat alle componenten die zich in de vaste toestand bevinden niet zijn opgenomen in de evenwichtsconstante-vergelijking. Dus in dit geval is Kc = [CO2] x [H2O] = 1,8 mol /L x 1,5 mol /L = 2,7 mol ^ 2 /L ^ 2.