Cómo resolver problemas de equilibrio de la química

01/11/2011 by admin

Cómo resolver problemas de equilibrio de la química

Preguntas de equilibrio se refieren a una constante de equilibrio de procesos específicos (depresion). En cualquier momento, una reacción tiene un cociente de reacción que compara la relación de productos a reactivos a lo que la relación en equilibrio. Configurar una tabla de "Hielo" con la adecuada colocación variable. Utilice la tabla para proporcionar expresiones aplicables a los cálculos de constantes de equilibrio. Dado o midió datos puede entonces utilizarse para resolver para la variable desconocida.

Instrucciones

• Definir el cociente de reacción (Q) para un proceso dado. En el equilibrio, depresion = p. reacciones proceder hacia más productos si Q < depresion, o "atrás" hacia más reactivos si Q > depresion. La química general procesar aW + bX <> – cY + dZ tiene Q = ([Y] ^ c [Z] ^ d) / ([W] ^ un [X] ^ b). BHSU tiene una explicación completa y ejemplos relacionados con depresion y Q.

• Diferenciar entre inicial, cambio y final — equilibrio — concentraciones. Asumir una reacción fue descrita por 2A + 3B <> — C + 5D y las concentraciones iniciales fueron [A] = 0.2, [B] = 1.4, [C] = 0 y [D] = 0.75. Asumir A, B, C y D son todos acuosa. Constante de equilibrio (depresion) para esta reacción se da depresion = 7.409e-5. La pregunta es: ¿Cuáles son las concentraciones de equilibrio?

• Encontrar el cociente de reacción (Q) en el estado inicial. Utilizando la fórmula en la primera sección, Q = (0 ^ 2 0.75 ^ 2) / (0,2 ^ 2 1.4 ^ 2) = 0/0.0784 = 0. Desde Q < depresion, la reacción procede de reactivo a producto.

• Compilar un hielo — inicial, cambio, equilibrio — tabla. La primera fila de la tabla de hielo (I) describe las concentraciones iniciales para cada especie [A, B, C, D]. Fila I = [0,2 1,4, 0, 0. 75]. La fila de "cambio" C describe cuánto de una determinada especie aparece o desaparece durante un proceso. Cada especie se describe en términos de una concentración de la unidad "x" multiplicada por el coeficiente estequiométrico correspondiente para esa especie. C = [-2 x-3 x + x + 5 x]. Los reactivos están firmados a la negativa ya que como avanza la reacción, disminuye su concentración. Para la fila "E", expresiones en términos de x describen las concentraciones de equilibrio. E = [(0.2 - x 2), (1.4-3 x), (0 + x), (x 0, 75 + 5)]. La fórmula de equilibrio para este proceso es depresion = ([C] [D] ^ 5) / ([A] ^ 2 [B] ^ 3). Si la explicación de la tabla de hielo parece torpe aquí, Pima Community College tiene hielo formato de hoja de cálculo tabla de ejemplos y problemas de la práctica.

• Resolver para x sustituyendo las expresiones en la ecuación de depresion E hileras. Depresion = 7.409e-5, así que 7.409e-5 = (x (0,75 + x) ^ 5) / ((0.2 - 2 x) ^ 2 (1.4-3 x) ^ 3)). Dado a los altos exponentes, gráficas la fracción derecha complicada pueden ser la mejor manera de proceder. Solucionar para x da x = 3.42298e-5. En el equilibrio, concentración de A es [A] = 0.2-2(3.42298e-5) = 0.199932, [B] = 1.4-3(3.42298e-5) = 1.399898, [C] = 3.42298e-5 y [D] = 0.75017.

Consejos y advertencias

  • "Especies" se refiere a determinadas moléculas o átomos en un estado determinado. "Coeficiente estequiométrico" se refiere al multiplicador en una ecuación química balanceada. En el ejemplo calculado, A tiene coeficiente estequiométrico 2, B tiene coeficiente 3, C tiene 1 y D tiene 5.
  • Dígitos significativos y limitaciones del instrumento realista no son principales preocupaciones en este artículo.