Balance konstant Kc og hvordan man beregner det

Det ligevægtskonstant er værdien af ​​den reaktionskvotient, der beregnes ud fra udtrykket for kemisk ligevægt. Det afhænger af ionstyrken og temperaturen og er uafhængig af koncentrationerne af reaktanter og produkter i en opløsning.

For følgende: kemisk reaktion:
aA (g) + bB (g) ↔CC (g) + dD (g)

Det ligevægtskonstant K_c beregnes ved hjælp af molaritet og koefficienter:

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

hvor:

[A], [B], [C], [D] osv. er molære koncentrationer af A, B, C, D (molaritet)

a, b, c, d osv. er koefficienter i den afbalancerede kemiske ligning (numrene foran molekylerne)

Ligevægtskonstanten er en dimensionløs mængde (har ingen enheder). Selvom beregningen normalt er skrevet for to reaktanter og to produkter, fungerer den for ethvert antal deltagere i reaktionen.

Beregningen og fortolkningen af ​​ligevægtskonstanten afhænger af, om den kemiske reaktion involverer homogen ligevægt eller heterogen ligevægt.

• Alle produkter og reaktanter er i den samme fase for en reaktion ved homogen ligevægt. For eksempel kan alt være en væske, eller alle arterne kunne være gasser.
• Mere end en fase er til stede for reaktioner, der når heterogen ligevægt. Normalt er der kun to faser, såsom væsker og gasser eller faste stoffer og væsker. Faststoffer udelades fra ligevægtsekspressionen.

For en given temperatur er der kun en værdi for ligevægtskonstanten. K_c kun ændres, hvis temperaturen, hvor reaktionen forekommer, ændres. Du kan foretage nogle forudsigelser om den kemiske reaktion baseret på, om ligevægtskonstanten er stor eller lille.

Hvis værdi for K_c er meget stor, så favoriserer ligevægten reaktionen til højre, og der er flere produkter end reaktanter. Reaktionen kan siges at være "komplet" eller "kvantitativ."

Hvis værdien for ligevægtskonstanten er lille, favoriserer ligevægten reaktionen til venstre, og der er flere reaktanter end produkter. Hvis værdien af ​​K_c nærmer sig nul, kan reaktionen anses for ikke at forekomme.

Hvis værdierne for ligevægtskonstanten for fremad og omvendt reaktion er næsten den samme, så er reaktionen omtrent lige så sandsynlig, at den fortsætter i den ene retning, og den anden og mængderne af reaktanter og produkter vil være næsten lige. Denne type reaktion anses for at være reversibel.

For ligevægten mellem kobber- og sølvioner:

Cu (s) + 2Ag⁺ ⇆ Cu²⁺(aq) + 2Ag (r)

Den konstante ligevægtsekspression er skrevet som:

Kc = [Cu²⁺] / [Ag⁺]²

Bemærk, at det faste kobber og sølv blev udeladt fra udtrykket. Bemærk også, at koefficienten for sølvionen bliver en eksponent i beregningen af ​​ligevægtskonstanten.