Hvad kan du beregne, hvis du kender koncentrationen af ​​et produkter og reaktanter såvel som koefficienter hver i afbalanceret ligning?

Hvis du kender koncentrationen af ​​produkter og reaktanter såvel som koefficienterne i en afbalanceret kemisk ligning, kan du beregne flere vigtige værdier relateret til den kemiske reaktion:

1. Ligevægtskonstant (K):

* Ligevægtskonstanten (K) er en værdi, der udtrykker forholdet mellem produkter og reaktanter i ligevægt.

* Du kan beregne k ved hjælp af loven om massehandling:

* k =[Produkter]^Koefficienter / [Reaktanter]^Koefficienter

* Hvor [] repræsenterer den molære koncentration af hver art.

2. Reaktionskvotient (Q):

* Reaktionskvotienten (Q) ligner K, men den kan på ethvert tidspunkt beregnes i reaktionen, ikke kun ved ligevægt.

* Det fortæller dig de relative mængder produkter og reaktanter på et givet tidspunkt.

* q =[Produkter]^Koefficienter / [Reaktanter]^Koefficienter

3. Gibbs Free Energy Change (ΔG):

* Gibbs frie energiændring (ΔG) indikerer spontaniteten af ​​en reaktion.

* Du kan beregne ΔG ved hjælp af ligningen:

* ΔG =-rtlnk

* Hvor R er den ideelle gaskonstant, er T temperaturen i Kelvin, og K er ligevægtskonstanten.

4. Standard Gibbs Free Energy Change (ΔG °):

* Standard Gibbs Free Energy Change (ΔG °) er Gibbs Free Energy -ændringen under standardbetingelser (298 K og 1 atm).

* Du kan beregne ΔG ° ved hjælp af ligningen:

* ΔG ° =-rtlnk °

* Hvor K ° er ligevægtskonstanten under standardbetingelser.

5. Færdiggørelsesgrad:

* Du kan bestemme, i hvilket omfang en reaktion er gået videre med at sammenligne de indledende og slutkoncentrationer af reaktanter og produkter.

* Dette kan bruges til at beregne procentdelen af ​​reaktionen.

6. Bedømte konstant (k):

* Hvis reaktionen er reversibel, kan du bruge ligevægtskonstanten (K) og hastighedskonstanterne for de fremadrettede (KF) og omvendte (KR) reaktioner til at bestemme de individuelle hastighedskonstanter:

* k =kf / kr

7. Aktiveringsenergi (EA):

* Du kan bruge Arrhenius -ligningen til at beregne aktiveringsenergien (EA) af en reaktion, hvis du kender hastighedskonstanten ved to forskellige temperaturer:

* k =ae^(-ea/rt)

* Hvor A er den præ-eksponentielle faktor, er R den ideelle gaskonstant, og T er temperaturen i Kelvin.

Bemærk: Disse beregninger antager, at reaktionen er i ligevægt, eller at koncentrationerne af produkter og reaktanter er kendt på et specifikt tidspunkt.