Ligevægtskonstant (K):Beregning og betydning

MadamLead/iStock/GettyImages

Givet en afbalanceret reaktion aA+bB ⇋ cC+dD, er ligevægtskonstanten Kc, nogle gange skrevet Keq eller bare K, defineret som

[C]c[D]d ÷ [A]a[B]b,

hvor [C] og [D] er de molære ligevægtskoncentrationer af produkterne, og [A] og [B] er de molære ligevægtskoncentrationer af reaktanterne med koncentrationer i mol pr. liter (mol/L). K selv har ingen enheder.

Store værdier af K, såsom 1.000 eller større, betyder, at en reaktion er gået næsten til afslutning ved ligevægt, og lidt af reaktanterne er tilbage. Omvendt betyder en lille værdi på K, 0,001, at reaktionen ikke er forløbet i væsentligt omfang. Det er vigtigt, at K er temperaturafhængig.

Eksempel på en ligevægtskonstantberegning

Eksempel på en ligevægtskonstantberegning

En blanding af 0,200 M NO, 0,050 M H2 og 0,100 M H2O får lov til at nå ligevægt. Ved ligevægt er koncentrationen af NO fundet at være 0,080 M.

Værdien af ligevægtskonstanten Kc for reaktionen

2 NO + 2 H2 ⇋ N2+2 H2O

er [N2][H2O]2 ÷ [NO]2[H2]2

Opret et ICE-diagram:

NO H2N2H2O

Indledende 0,100 0,050 0 0,100

Skift -2x -2x +x +2x

Ligevægt 0,070 ? ? ?

Løs først for x:

0,100 – 2x =0,070, så x =0,015. Det betyder, at ligevægtskoncentrationerne af H2, N2 og H2O er henholdsvis 0,020, 0,015 og 0,130 (læs ned i kolonnerne).

Erstat disse i ligningen for K:

[0,015][0,130]2÷ [0,070]2[0,020]2 =0,0002535 ÷ 0,00000196 =129,3 eller 1,29 x 102