평형 상수 공식

평형 상수는 화학 공정이 평형에 도달 할 때 제품과 반응물 간의 연결에 대한 정보를 제공합니다. 그것은 일반적으로 기호 K로 표시됩니다.이 기사에서는 평형 상수의 개념과 공식을 이해할 것입니다.

평형 상수 공식

평형 상수 공식에 따르면, 각각의 화학량 론적 계수로 상승 된 각각의 반응물 농도에 대한 생성물 농도의 비율은 평형 상수 농도로 정의 될 수있다. 그것은 평형에서 화학 반응에서 KC에 의해 표시됩니다.

평형 상수의 다른 유형이 있다는 것을 알 수 있습니다. 이 상수는 제품과 평형 반응의 반응물 사이의 다른 단위 측면에서 관계를 제공합니다.

따라서 반응이 평형에 도달 할 때 :

AA + BB b CC + DD

전방 반응의 속도 =후진 반응의 속도

즉, rf =rb

또는

KF × α × [A] A [B] B =KB × × × [C] C [D] D

따라서 가역적 반응을 위해 :

AA + BB b CC + DD

평형 상수 k는 다음과 같습니다.

k =[c] c [d] d [a] a [b] b

여기서

[A] =A의 평형 농도

 [B] =B의 평형 농도

[C] =C

[d] =d의 평형 농도

마찬가지로 반응에 가스가 포함되면 공식은 다음과 같습니다.

k =kfkb

KP =[PC] C [PD] D / [PA] A [PB] B

우리가 평형 상수 공식을 따르는 경우, 평형 상수는 가스의 부분 압력 측면에서 묘사됩니다. 따라서, 상기 공식에서, KP는 부분 압력 측면에서 평형 상수를 정의한다. 또한 값의 결과는 다음을 나타냅니다.

• 더 높은 제품 형성 및 더 높은 변환 백분율은 KCKP의 더 큰 값으로 표시됩니다
• 더 낮은 제품 형성 및 낮은 변환 백분율은 KCKP 값이 낮습니다.

• kckpare 매체의 값이있을 때 최적의 제품 형성이 있습니다.

평형 상수 단위

평형 상수의 단위는 다음과 같습니다.

t =[Mole L-1] △ n.

여기서, ∆N =제품의 화학량 론적 계수의 요약 - 반응물의 화학량 론적 계수의 요약. 이 방정식은 평형 상수가 화학량 론적 계수에 대한 증가 된 농도의 비율로 정의 될 수 있기 때문에 결과입니다.

반응 지수와 깁스 자유 에너지 사이의 관계

이 과정은 자유 에너지 변화와 관련이 있습니다. 평형에서, K는 반응물에 대한 상대적인 수의 생성물이다. 대조적으로, Q는 반응 동안 언제라도 비율을 나타냅니다. 반응 방향은 q 값을 k 값과 비교하여 결정될 수 있습니다.

따라서, 여기서 ref g는 깁스 자유 에너지를 말하고, k는 평형 상수를 말하고 Q는 반응 지수와 관련이있다,

반응 지수와 깁스 자유 에너지 사이의 관계는 다음과 같이 반복 될 수 있습니다.

1. 반응이 시작될 때, △ g <0 및 qc ˂ kc 또는 kp, 반응은 생성물의 형성을 초래할 것이다.

   .

1. q g =0 및 qc =kc 또는 kp 일 때, 반응은 평형에 있고, 혼합물의 농도에는 후속 변화가있다.

   .

1. 평형 후, △ g> 0 및 qc> kc 또는 kp 일 때, 반응은 반응물의 형성을 초래할 것이다.

   .

평형 상수에 영향을 미치는 요인

평형 상수는 아래에 언급 된 요인의 영향을받습니다.

• 반응은 제거 된 물질의 보충 방향으로 제거 된 반응물 또는 생성물의 농도를 방출합니다. 화학적 평형에서, 반응물 또는 생성물의 양이 변경 될 때 조성물이 변화한다. 
• 볼륨의 변화는 압력 변화를 유발합니다. 가상 반응물 및 생성물의 총량은 압력이 변할 때 변화하여 기체 공정을 변형시킵니다.
• 온도 변화는 반응 속도에 영향을 미칩니다. 온도가 상승함에 따라 발열 반응의 평형 상수가 떨어집니다.

계산

값이 주어지면 평형 상수를 쉽게 계산할 수 있습니다. 아래에 주어진 단계는 평형 상수를 계산하는 동안 사용해야합니다.

• 첫 번째 단계는 평형 상수 공식의 값을 변경하는 것입니다.
• 반응물과 제품의 어금니 농도 또는 부분 압력을 결정해야합니다.
• 차트를 사용하여 모든 평형 상수 농도 또는 부분 압력을 계산하십시오.
• 마지막으로 평형 공식으로 대체하여 k를 해결하십시오.

평형 상수의 특성

• 평형 상수의 값은 반응물의 시작 농도에 영향을받지 않습니다.
• 초기 평형 상수의 역수는 역 평형 상수입니다. 이것은 다음과 같이 반영 될 수 있습니다.

            krev =1keq

• 평형 상수는 촉매의 존재에 의해 영향을받지 않습니다. 촉매가 전방 및 후진 반응의 속도에 동등하게 영향을 미치기 때문입니다.
• 평형 상수의 값은 동일한 과정의 온도가 변동함에 따라 변동합니다.
• 반응의 화학량 론의 변화는 평형 상수의 힘에 해당하는 변화를 유발합니다.

• 마지막으로 평형 반응이 동시에 발생하며 동일한 결과를 얻습니다. 반응의 평형 상수는 일정하게 유지됩니다. 일반적인 생성물의 농도가 더 많기 때문에 제품 농도가 줄어 듭니다.

결론

평형에서 화학 반응에서 생성물 및 반응물의 농도의 비율을 평형 상수라고 할 수있다. 평형 상수는 촉매의 존재에 의해 영향을받지 않는다. 이는 촉매가 전방 및 후진 반응의 속도에 동등하게 영향을 미치기 때문입니다. 평형 상수의 값은 동일한 프로세스의 온도가 변함에 따라 변동합니다.