평형 농도 계산

평형 상수는 화학 공정이 평형에 도달 할 때 제품과 반응물 간의 연결에 대한 정보를 제공합니다. 그것은 일반적으로 기호 K로 표시됩니다.이 기사에서, 우리는 해결 된 예제와 함께 평형 상수의 개념과 공식을 배웁니다. 이 기사는 또한 평형 농도를 계산하기위한 단계에 대해 자세히 설명합니다. 

평형 상수 공식

평형 농도를 계산하기 위해, 본 발명자들은 먼저 평형에서의 화학 반응에서 평형 상수가 KC에 의해 표시됨을 알아야한다. 각각 각각의 화학량 론적 계수로 상승 된 반응물의 농도에 대한 생성물 농도의 비율은 평형 상수의 농도 상수로 정의 될 수있다. 

따라서 반응이 평형에 도달 할 때 :

순방향 반응 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 =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

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

=kp

따라서 평형 상수는 가스의 부분 압력 측면에서 묘사된다. 따라서, 상기 공식에서, KP는 부분 압력 측면에서 평형 상수를 정의한다. 또한 값의 결과는 다음을 나타냅니다.

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

• KCKP의 값이 중간 일 때 최적의 제품 형성이 있습니다.

평형 상수 단위

평형 상수의 단위는 다음과 같습니다.

t =[Mole L-1] △ n

여기서, ∆N =제품의 화학량 론적 계수의 합산 - 반응물의 화학량 론적 계수의 요약.

이것은 평형 상수가 화학량 론적 계수에 대한 농도의 비율이기 때문입니다. 

아이스 테이블

얼음 테이블을 사용하여 평형 농도 방정식을 찾는 것이 가장 쉬운 방법입니다. Ice Table은 각 제품과 반응물의 양과 발견이 필요한 양을 보여주는 잘 조직 된 테이블입니다. 평형 농도를 계산하는 방법을 살펴보면 평형 상수 및 테이블이 유용합니다. 얼음 테이블은 다음과 같습니다.

1. 초기 농도
2. 농도 변화
3. 평형 농도

평형 농도 계산

일부 값이 제공되고 일부가없는 경우 평형 농도를 계산하는 동안 다음 단계를 사용해야합니다.

1 단계 :반응의 균형 방정식을 작성하십시오.

평형 상수를 계산하는 첫 번째 단계는 화학 반응의 균형 잡힌 방정식을 AA + BB CC + DD의 형태로 작성하는 것입니다.

2 단계 :농도 단위를 변환합니다.

두 번째 중요한 단계는 농도 단위를 변환하는 것입니다. 우리는 반응물과 생성물의 농도를 몰토리성 측면에서 변환해야합니다.

3 단계 :주어진 반응의 아이스 테이블을 만듭니다.

평형 상수를 계산하는 세 번째 단계는 초기 농도, 농도 변화 및 평형 농도를 입력하여 주어진 반응의 아이스 테이블을 만드는 것입니다.

4 단계 :값을 대체하십시오.

평형 상수를 계산하기 위해 공식을 사용하여, 즉 k =[c] c [d] d [a] a [b] b, 'x'가 알려지지 않은 변수 인 방정식을 형성합니다.

5 단계 :x.

다섯 번째이자 마지막 단계는 이차 방정식을 그렇게 형성하고 'x'의 값을 찾는 것입니다.

해결 된 예

질문 :0.40 mol N2 및 0.96 mol H2의 혼합물은 일정한 온도에서 2.00 L 용기에 넣습니다. 혼합물은 평형에 도달하도록 허용된다. 평형 단계에서 NH3의 농도는 0.14 M입니다.

평형 상수를 사용하여 주어진 방정식의 평형 상수 KC를 찾으십시오.

 N2 + 3 H2 → 2 NH3

해결책 :

1 단계 :반응의 균형 방정식을 작성하십시오.

N2 + 3 H2 → 2 NH3

2 단계 :반응물과 생성물의 농도를 어금니 단위로 작성하십시오.

알려진 어금니 농도는 다음과 같습니다.

[N2] I =0.40 mol/2.00 l =0.20 m

[H2] I =0.96 mol/2.00 l =0.48 m

[NH3] EQ =0.14m

3 단계 :아이스 테이블을 만듭니다.

알려진 농도의 반응물 및 생성물을 사용하여 N2 및 H2의 평형 농도를 결정합니다 :

4 단계 :x.

우리는 NH3의 평형 농도가 0.14m,

따라서

2x =0.14 m

따라서

x =0.07 m

우리는 이미 X의 값을 알고 있으므로 이제 N2 및 H2의 평형 농도를 계산할 수 있습니다. 이것들은 다음과 같습니다.

[N2] EQ =0.20-0.07 =0.13m

[H2] EQ =0.48 - 3 (0.07) =0.27m

5 단계 :평형 상수 찾기.

우리는 평형 상수 공식이 다음과 같습니다.

k =kfkb

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

따라서 주어진 반응에 대한 평형 방정식은 다음과 같습니다.

KC =[NH3] 2 / [N2] [H2] 3 =[NH3] 2 [N2] 2 [H2] 3

따라서

 KC =[0.14] 2 [0.13] 2 [0.27] 3 =7.66

결론

평형 상수는 화학 공정이 평형에 도달 할 때 제품과 반응물 사이의 연결에 대해 알려줍니다. 평형 상수는 평형에서의 화학 반응에서 KC로 표시됩니다. 각각 각각의 화학량 론적 계수로 상승 된 반응물의 농도에 대한 생성물 농도의 비율은 평형 상수의 농도 상수로 정의 될 수있다. 

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