Likevektskonstant Kc og hvordan den beregnes

Hemant Mehta/Getty Images

Equilibrium Constant Definisjon

De likevektskonstant er verdien av reaksjonskvotienten som er beregnet fra uttrykket for kjemisk likevekt . Det avhenger av ionestyrken og temperaturen og er uavhengig av konsentrasjonene av reaktanter og produkter i en løsning.

Beregning av likevektskonstanten

For følgende kjemisk reaksjon:
aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)

De likevektskonstant K _cberegnes ved hjelp av molaritet og koeffisienter:

K_c= [C]^c[D]^d/ [A]^en[B]^b

hvor:

[A], [B], [C], [D] osv. er molare konsentrasjoner av A, B, C, D (molaritet)

a, b, c, d osv. er koeffisienter i den balanserte kjemiske ligningen (tallene foran molekylene)

Likevektskonstanten er en dimensjonsløs størrelse (har ingen enheter). Selv om beregningen vanligvis er skrevet for to reaktanter og to produkter, fungerer den for et hvilket som helst antall deltakere i reaksjonen.

Kc i Homogen vs. Heterogen likevekt

Beregningen og tolkningen av likevektskonstanten avhenger av om den kjemiske reaksjonen involverer homogen likevekt eller heterogen likevekt.

• Alle produktene og reaktantene er i samme fase for en reaksjon ved homogen likevekt. For eksempel kan alt være en væske eller alle artene kan være gasser.
• Mer enn én fase er tilstede for reaksjoner som når heterogen likevekt. Vanligvis er bare to faser til stede, for eksempel væsker og gasser eller faste stoffer og væsker. Faste stoffer er utelatt fra likevektsuttrykket.

Betydningen av likevektskonstanten

For en gitt temperatur er det bare én verdi for likevektskonstanten . K_c bare endres hvis temperaturen som reaksjonen skjer ved endres. Du kan komme med noen spådommer om den kjemiske reaksjonen basert på om likevektskonstanten er stor eller liten.

Hvis verdi for K _cer veldig stor, så favoriserer likevekten reaksjonen til høyre, og det er flere produkter enn reaktanter. Reaksjonen kan sies å være 'fullstendig' eller 'kvantitativ'.

Hvis verdien for likevektskonstanten er liten, favoriserer likevekten reaksjonen til venstre, og det er flere reaktanter enn produkter. Hvis verdien av K_cnærmer seg null, kan reaksjonen anses å ikke oppstå.

Hvis verdiene for likevektskonstanten for fremover og omvendt reaksjon er nesten like, da er det omtrent like sannsynlig at reaksjonen fortsetter i én retning, og den andre og mengden av reaktanter og produkter vil være nesten like. Denne typen reaksjon anses å være reversibel.

Eksempel på likevektskonstantberegning

For likevekten mellom kobber- og sølvioner:

Cu(er) + 2Ag⁺⇆ Med²⁺(aq) + 2Ag(er)

Likevektskonstanten er skrevet som:

Kc = [Cu²⁺] / [Kl⁺]^to

Legg merke til at solid kobber og sølv ble utelatt fra uttrykket. Merk også at koeffisienten for sølvionet blir en eksponent i likevektskonstanten.