Sådan beregnes ligevægtstryk

Når du læser din kemi lærebog, kan du bemærke, at nogle reaktioner er skrevet med pile, der peger i begge retninger. Dette betyder, at en reaktion er reversibel - at reaktionens produkter kan reagerer med hinanden og omformere reaktanterne. Det punkt, hvor en reaktion forekommer i samme hastighed i begge retninger, er kendt som ligevægt. Når gasser reagerer ved ligevægt, er det muligt at beregne deres tryk ved hjælp af et tal kendt som ligevægtskonstanten, som er forskellig for hver reaktion.

Indstil udtryk for ligevægtstryk for dine reaktanter og produkter, idet du tager højde for at begge reaktanter (og begge produkter) vil have lige pres, og at alle gasser i reaktionssystemet ændres med samme mængde som reaktionen fortsætter. Tildel denne ændring variablen "x." Hvis du for eksempel forsøger at beregne ligevægtstryk i et system af fluorethan, CH3F, som reagerer i overensstemmelse med ligevægten CH3OH + HF <-> CH3F + H2O (hvor alle reaktanter og produkter er i gasfase), og du ved, at de indledende tryk på CH3OH og HF var 0,5 atmosfærer (atm), kan du indstille ligevægtstryk for reaktanterne svarende til "0,5 - x" - starttryk minus forandring - og produkter svarende til "x" - ændringen "selv, da de ikke havde noget tryk før reaktionen begyndte (de eksisterede ikke).

Sæt din ligevægtskonstant lig med produkt af dine produkters ligevægtstryk over produktet af din reaktants ligevægt. For eksemplet - forudsat at reaktionen har en ligevægtskonstant, Kp, på 8,1 x 10 ^ 3 - skriv dette udtryk som følger: Kp = [CH3F ] [H2O] /[CH3OH] [H2F] = (x) (x) /(5-x) (.5-x) = x ^ 2 /(5-x) ^ 2 = 8,1 x 10 ^ 3 = 8,100.

Forenkle din ligning ved at tage kvadratroden af ​​begge sider. For eksempel ville dette være sqrt (x ^ 2 /(.5-x) ^ 2) = sqrt (8,100) eller x /(5-x) = 90.

Løs din ligning for x. Først multiplicer du begge sider med (.5 - x) for at slippe af med nævneren, som følger: x /(5 - x) = x og 90 (.5 - x) = (90 x .5) - (90x) = 45 - 90x. Bemærk at x = 45 - 90x og tilføj 90x til begge sider for at se, at 91x = 45 eller x = 45/91 = 0.495.

Indsæt værdien af ​​x i dine udtryk for at beregne dit ligevægtstryk reaktanter og produkter. For dine reaktanter udtrykte du ligevægtstryk som .5 -x. Således er trykket af HF og CH3OH ved ligevægt lig med 0,5-0,495 eller 0,005 atm. Trykket af produkterne CH3F og H2O er lig med x eller .495 atm.