İçerik
Geri dönüşümlü reaksiyonlar her iki yönde de meydana gelir, ancak geri dönüşümlü her reaksiyon bir “denge” pozisyonuna yerleşir. Böyle bir reaksiyonun dengesini karakterize etmek istiyorsanız, denge sabiti ürünler ve reaktanlar arasındaki dengeyi tanımlar. Denge sabitinin hesaplanması, denge halindeyken reaksiyondaki ürünlerin ve tepkenlerin konsantrasyonları hakkında bilgi gerektirir. Sabitin değeri ayrıca sıcaklığa ve reaksiyonun ekzotermik veya endotermik olup olmamasına da bağlıdır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Genel reaksiyon için:
aA (g) + bB (g) ⇌ gG (g) + hH (g)
Burada, küçük harfler her birinin mol sayısıdır, büyük harfler reaksiyonun kimyasal bileşenleri için durur ve parantez içindeki harfler maddenin durumunu gösterir. Konsantrasyonun denge sabitini şu ifadeyle bulabilirsiniz:
Kc = g h ÷ birb
Ekzotermik reaksiyonlar için, sıcaklığın arttırılması sabitin değerini azaltır ve endotermik reaksiyonlar için sıcaklığın arttırılması sabitin değerini arttırır.
Denge Sabitini Hesaplama
Denge sabiti için formül, genel “homojen” bir reaksiyona (ürünler ve reaktifler için maddenin durumlarının aynı olduğu) referans verir;
aA (g) + bB (g) ⇌ gG (g) + hH (g)
Küçük harflerin reaksiyondaki her bir bileşenin mol sayısını temsil ettiği ve büyük harflerin reaksiyona katılan kimyasalları temsil ettiği ve parantez içindeki harf (g) maddenin durumunu (gaz, bu durumda) gösterir. ).
Aşağıdaki ifade konsantrasyonun denge sabitini tanımlar (Kc):
Kc = g h ÷ birb
Burada, köşeli parantezler, tepkime bileşenlerinin her biri için, dengedeki konsantrasyonlar içindir (litre başına mol cinsinden). Orijinal reaksiyondaki her bir bileşenin molünün şimdi ekspresyonda üs olduğuna dikkat edin. Eğer reaksiyon ürünleri tercih ederse, sonuç 1'den büyük olacaktır. Reaktantları tercih ederse, 1'den az olacaktır.
Homojen olmayan reaksiyonlar için, hesaplamalar aynıdır, katı maddeler hariç, saf sıvılar ve çözücüler hesaplamalar içerisinde 1 olarak sayılır.
Basıncın denge sabiti (Kp) gerçekten benzer, ancak gaz içeren reaksiyonlar için kullanılır. Konsantrasyonlar yerine, her bir bileşenin kısmi basınçlarını kullanır:
Kp = pG,g p'Hh ÷ pbirbir pBb
İşte, (pG,) (G) bileşeninin basıncı ve benzerleridir ve küçük harfler reaksiyon için denklemdeki mol sayısını temsil eder.
Bu hesaplamaları oldukça benzer şekilde yapıyorsunuz, ancak bu, ürünlerin ve reaktanların dengede olduğu miktarlar veya baskılar hakkında ne kadar bildiğinize bağlı. Bilinen başlangıç miktarlarını ve bir miktar cebirle bir denge miktarını kullanarak sabiti belirleyebilirsiniz, ancak genellikle bilinen denge konsantrasyonları veya basınçları ile daha basittir.
Sıcaklık Denge Sabitini Nasıl Etkiler?
Her ikisi de dengenin konumunu etkileyebilmesine rağmen, karışımdaki mevcut maddelerin basınçlarını veya konsantrasyonlarını değiştirmek denge sabitini değiştirmez. Bu değişiklikler yaptığınız değişikliğin etkisini geri alma eğilimindedir.
Öte yandan, sıcaklık denge sabitini değiştirir. Ekzotermik bir reaksiyon için (ısı verenler), sıcaklığın arttırılması denge sabitinin değerini azaltır. Isıyı emen endotermik reaksiyonlar için, sıcaklığın arttırılması denge sabitinin değerini arttırır. Özel ilişki, van’ın Hoff denkleminde açıklanmıştır:
ln (K2 ÷ K1) = (−∆H0 ÷ R) × (1 / T2 - 1 / T1)
Nerede (∆H0) reaksiyonun entalpisindeki değişim, (R) evrensel gaz sabiti, (T1) ve (T2) başlangıç ve son sıcaklıklardır ve (K1) ve (K2) sabitin başlangıç ve son değerleridir.