Chimie Reacții chimice
Formule de calcul constante de echilibru chimic
Constantele de echilibru chimic se calculează cu formule specifice bazate pe concentrațiile sau presiunile parțiale ale speciilor la echilibru. Pentru o reacție generală aA + bB ⇌ cC + dD, constanta de echilibru Kc se exprimă prin raportul concentrațiilor produselor la reactanți, ridicate la puterile coeficienților stoechiometrici. Kp este analogul pentru gaze, folosind presiunile parțiale.
Formulele de bază pentru constantele de echilibru
- Kc (constantă bazată pe concentrații) Kc = [C]^c × [D]^d / ([A]^a × [B]^b), unde parantezele pătrate indică concentrația molară (mol/L) la echilibru.
- Kp (constantă bazată pe presiuni parțiale) Kp = (p_C)^c × (p_D)^d / ((p_A)^a × (p_B)^b), cu p_X reprezentând presiunea parțială a speciei X în atmosfere.
- Relația dintre Kc și Kp Kp = Kc × (RT)^(Δn), unde R = 0,0821 L·atm/(mol·K), T este temperatura în Kelvin, iar Δn = (c+d) - (a+b) este variația numărului de moli de gaze.
Exemplu numeric de calcul
- 1 Pasul 1: Scrie reacția și datele Pentru N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), la echilibru: [N₂] = 0,5 M, [H₂] = 1,0 M, [NH₃] = 0,2 M.
- 2 Pasul 2: Aplică formula Kc Kc = [NH₃]^2 / ([N₂] × [H₂]^3) = (0,2)^2 / (0,5 × (1,0)^3) = 0,04 / 0,5 = 0,08.
- 3 Pasul 3: Calculează Kp dacă e necesar La T = 298 K, Δn = 2 - (1+3) = -2, deci Kp = 0,08 × (0,0821 × 298)^(-2) ≈ 0,08 / (24,5)^2 ≈ 0,00013.
Verifică întotdeauna unitățile și asigură-te că concentrațiile sunt cele la echilibru, nu cele inițiale.