Keseimbangan kimia

Jawapan teras. Konsep ini membantu menerangkan fenomena yang boleh diperhatikan dan diukur. Mulakan dengan takrif, kemudian hubungkan kuantiti yang berubah dengan keadaan yang menentukan hasil.

Bagaimanakah mekanismenya?

Konsep ini membantu menerangkan fenomena yang boleh diperhatikan dan diukur. Mulakan dengan takrif, kemudian hubungkan kuantiti yang berubah dengan keadaan yang menentukan hasil.

Keseimbangan kimiaaA + bB ⇌ cC + dD

Hubungan utama

Persamaan di atas memadatkan hubungan utama. Kenal pasti maksud setiap simbol dan unit sebelum menggantikan nombor supaya pengiraan kekal mempunyai makna fizikal.

Fikir melalui contoh

Dalam contoh sebenar, asingkan nilai yang diketahui, kuantiti yang dicari dan unit. Selepas mengira, semak tanda, tertib magnitud dan sama ada hasil itu munasabah.

aA + bB ⇌ cC + dD

Dalam contoh sebenar, asingkan nilai yang diketahui, kuantiti yang dicari dan unit. Selepas mengira, semak tanda, tertib magnitud dan sama ada hasil itu munasabah.

Had dan perhatian

Model dan persamaan memudahkan realiti. Semak syarat penggunaannya dan jangan gunakan formula di luar andaian yang menyokongnya.

Semakan pantas

① Persamaan di atas memadatkan hubungan utama. Kenal pasti maksud setiap simbol dan unit sebelum menggantikan nombor supaya pengiraan kekal mempunyai makna fizikal.

② Model dan persamaan memudahkan realiti. Semak syarat penggunaannya dan jangan gunakan formula di luar andaian yang menyokongnya.

Keseimbangan bersifat dinamik: kadar sama, tindak balas tidak berhenti

Pada keseimbangan kimia, tindak balas ke hadapan dan songsang masih berlaku pada aras molekul, tetapi kadarnya sama sehingga komposisi makroskopik tidak lagi berubah dengan masa. Bagi aA+bB⇌cC+dD, pemalar keseimbangan secara asas ditulis menggunakan aktiviti; bagi larutan cair, kepekatan sering digunakan sebagai penghampiran yang sesuai.

Kuantiti tindak balas Q mempunyai bentuk algebra yang sama seperti K tetapi dikira daripada keadaan semasa. Jika Q<K, sistem cenderung bergerak ke hadapan untuk menghasilkan lebih banyak produk. Jika Q>K, arah songsang digemari. Hanya apabila Q=K sistem berada pada keseimbangan. Perbandingan ini lebih tepat daripada menghafal slogan umum tentang “anjakan”.

Suhu boleh mengubah nilai K kerana termodinamik tindak balas berubah. Mangkin pula merendahkan halangan pengaktifan bagi kedua-dua arah dan mempercepat pencapaian keseimbangan, tetapi tidak mengubah K atau komposisi keseimbangan akhir. Perubahan tekanan amat penting bagi sistem gas apabila jumlah pekali gas berbeza antara dua sisi persamaan.

Prinsip Le Châtelier berguna untuk ramalan kualitatif, tetapi Q dan K memberikan ujian kuantitatif. Pepejal tulen dan cecair tulen biasanya tidak dimasukkan dalam ungkapan K konvensional kerana aktivitinya dianggap hampir malar di bawah keadaan yang ditetapkan.

Bandingkan Q dengan K untuk menentukan arah perubahan sebelum keseimbangan dicapai.

Latihan berjawapan

Jika Q lebih kecil daripada K, ke arah mana sistem bergerak?

Penyelesaian: Ke arah hadapan, sehingga komposisi berubah dan Q meningkat kepada K.

Adakah mangkin mengubah nilai K?

Penyelesaian: Tidak. Mangkin mempercepat kedua-dua arah tanpa mengubah perbezaan tenaga bebas yang menentukan keseimbangan.

Mengapa tekanan boleh mengubah kedudukan keseimbangan gas?

Penyelesaian: Perubahan isipadu mengubah tekanan separa dan Q. Jika jumlah mol gas berbeza antara sisi, sistem boleh bergerak ke keseimbangan baharu.