Инфоурок / Химия / Конспекты / Определение константы химического равновесия

Определение константы химического равновесия


библиотека
материалов

Определение константы химического равновесия».

Цель работы: Опытным путём проверить правила и вычислить значения константы химического равновесия .

Конста́нта равнове́сия — величина, определяющая для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями (либо, в зависимости от условий протекания реакции, парциальными давлениями, концентрациями или фугитивностями) исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия (в соответствии с законом действующих масс). Зная константу равновесия реакции, можно рассчитать равновесный состав реагирующей смеси, предельный выход продуктов, определить направление протекания реакции.

Для реакции в смеси идеальных газов константа равновесия может быть выражена через равновесные парциальные давления компонентов pi по формуле Kp=∏pνii

где νi — стехиометрический коэффициент (для исходных веществ принимается отрицательным, для продуктов — положительным). Kp не зависит от общего давления, от исходных количеств веществ или от того, какие участники реакции были взяты в качестве исходных, но зависит от температуры .Например, для реакции окисления монооксида углерода:2CO + O2 = 2CO2 Kp=p2CO2 : p2COpO2

Если реакция протекает в идеальном растворе и концентрация компонентов выражена через молярность ci, константа равновесия принимает вид:

 Kc=∏cνii Для реакций в смеси реальных газов или в реальном растворе вместо парциального давления и концентрации используют соответственно фугитивность fiи активность ai:

 Kf=∏fνii

 Ka=∏aνii

В некоторых случаях (в зависимости от способа выражения) константа равновесия может являться функцией не только температуры, но и давления. Так, для реакции в смеси идеальных газов парциальное давление компонента может быть выражено по закону Дальтона через суммарное давление и мольную долю компонента (pi=Pxi), тогда легко показать[2], что:

 Kp=KxPΔn

где Δn — изменение числа молей веществ в ходе реакции. Видно, что Kx зависит от давления. Если число молей продуктов реакции равно числу молей исходных веществ (Δn=0), то Kp=Kx.

Зависимость константы равновесия от температуры

Зависимость константы равновесия реакции от температуры может быть описана уравнением изобары химической реакции (изобары Вант-Гоффа):

 dlnKp=ΔHRT2dT

и изохоры химической реакции (изохоры Вант-Гоффа): dlnKc=ΔURT2dT

Здесь ΔH и ΔU — тепловой эффект реакции, протекающей, соответственно, при постоянном давлении или при постоянном объёме. Если ΔH>0(тепловой эффект положителен, реакция эндотермическая), то температурный коэффициент константы равновесия dlnKpdT тоже положителен, то есть с ростом температуры константа равновесия эндотермической реакции увеличивается, равновесие сдвигается вправо (что вполне согласуется с принципом Ле Шателье).


Ход работы:

  1. В 4 цилиндра нальём по 100 мл. раствора Fe(SCN)3. В первый цилиндр прильём 10 мл. NH4SCN. Во второй цилиндр прильём 10 мл. FeCl3. В третий цилиндр прильём 20 мл. NH4Cl. В четвёртый – ничего. Четвёртый цилиндр оставим для сравнения.

Объём, мл.

Добавление вещества

Изменение цвета

Направление смещения хим.равновесия

1

10

NH4SCN

Окраска усиливается

hello_html_2a1d7697.gif

2

10

FeCl3

Окраска усиливается

3

20

NH4Cl

Окраска уменьшается

4

сравним Fe(SCN)3


Красный цвет




FeCl3 + NH4SCN hello_html_m518ecbd2.gif Fe(SCN)3(красный цвет) + 3 NH4Cl

Вывод: На смещение химического равновесия в ту или иную сторону влияют концентрации реагирующих веществ . Для смещения равновесия вправо, нужно увеличить концентрацию исходного вещества (FeCl3 NH4SCN ). Для смещения равновесия влево, нужно увеличить концентрацию продуктов (NH4Clили Fe(SCN)3)

  1. Определить равновесные концентрации компонентов системы и константы скорости.



Только до конца зимы! Скидка 60% для педагогов на ДИПЛОМЫ от Столичного учебного центра!

Курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации от 1 400 руб.
Для выбора курса воспользуйтесь удобным поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВЫ).

Московские документы для аттестации: KURSY.ORG


Краткое описание документа:

Опытным путём проверить правила и вычислить значения константы химического равновесия .

Конста́нта равнове́сия — величина, определяющая для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями (либо, в зависимости от условий протекания реакции, парциальными давлениями, концентрациями или фугитивностями) исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия (в соответствии с законом действующих масс). Зная константу равновесия реакции, можно рассчитать равновесный состав реагирующей смеси, предельный выход продуктов, определить направление протекания реакции.

Для реакции в смеси идеальных газов константа равновесия может быть выражена через равновесные парциальные давления компонентов pi по формуле   Kp=∏pνii

 

где νi — стехиометрический коэффициент (для исходных веществ принимается отрицательным, для продуктов — положительным). Kp не зависит от общего давления, от исходных количеств веществ или от того, какие участники реакции были взяты в качестве исходных, но зависит от температуры .Например, для реакции окисления монооксида углерода:2CO + O2 = 2CO2                      Kp=p2CO2 :   p2COpO2

Общая информация

Номер материала: 124141

Похожие материалы



Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 60% скидки (только до конца зимы) при обучении на курсах профессиональной переподготовки (124 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG