解释乐Châtelier的原理
乐Châtelier的原则
- Le Châtelier的原理是,如果在动态平衡时,平衡的位置移动以使这种变化最小化
- 该原理可用于预测当温度、压力或浓度发生变化时平衡位置的变化
解释乐Châtelier的原理
- 平衡定律可以解释和量化在特定温度下浓度变化的影响
- 这些解释都是基于Kc不受浓度变化的影响
- 记住,平衡的位置受浓度变化的影响:
浓度表的影响
- Kc一般反应是这样的aA + bB⇌cC + dD是:
将反应物和生成物平衡浓度联系起来的平衡表达式
- 如果A的浓度增加
- 当正向反应去除多余的A时,平衡的位置向右移动
- C和D浓度的增加使这种变化最小化
- B的浓度下降,因为它被用尽了,以使变化最小化
- 因此,的值Kc保持不变
- 如果A的浓度降低
- 当逆向反应取代A时平衡的位置向左移动
- C和D的浓度降低以使这种变化最小化
- B的浓度增加是因为C和D反应时也产生了B
- 因此,的值Kc保持不变
- 哈伯过程可用以下化学方程表示:
N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3.(g)
- 氮含量的增加会导致以下情况:
- 平衡向右移动
- 氨含量的增加
- 氢的数量减少
- Kc将保持不变
图中显示了添加氮对哈伯工艺中反应物和产物浓度的影响
- 氮含量的增加导致正向反应速率的增加
- 这意味着产生了更多的氨,导致向后反应的速率增加
- 这个不断增加的正向和反向反应的过程会持续下去,直到建立一个新的平衡
- 在这个新建立的均衡状态下的比率将高于原来的比率
图中显示了添加氮对哈伯法反应速率的影响
- 关于浓度和速率的类似观点可用于添加氢或去除氨
- 不管,的价值Kc保持不变
- 只有温度变化有影响Kc
平衡问题
计算涉及Kc
- 在平衡表达式中,方括号内的每一项表示该化学物质的浓度,单位为mol / dm3
- 因此,单位为Kc取决于平衡表达式
- 有些问题给出了平衡状态下每种反应物和生成物的摩尔数以及反应混合物的体积
- 反应物和生成物的浓度可以根据摩尔数和总体积来计算
由摩尔数和体积计算浓度的方程
工作的例子
计算Kc乙醇的
乙醇和乙醇反应生成乙醇酸乙酯和水,反应如下:
CH3.Cooh (i) + c2H5哦(我)⇌CH3.COOC2H5(i) + h2O(我)
平衡时,500cm3.反应混合物中含有0.235 mol乙醇、0.035 mol乙醇、0.182 mol乙醇乙酯和0.182 mol水。
使用此数据计算的值Kc对于这个反应。
答:
步骤1:计算反应物和生成物的浓度:
步骤2:写出配平的符号方程,下面是每种化学物质的浓度:
步骤3:写出反应的平衡常数:
步骤4:将平衡浓度代入表达式,计算出答案:
步骤5:推导正确的单位Kc:
-
- 所有单位都消掉了
- 因此,Kc= 4.03
- 请注意,问题中使用的有效数字的最小数量是3,因此最终答案也应该是3个有效数字
- 有些题目只给出反应物的初始浓度和平衡浓度,而不给出生成物的浓度
- 用化学计量方程中反应物和生成物的摩尔比确定产物的平衡浓度时,应使用初始变化平衡(ICE)表
工作的例子
计算Kc乙醇酸乙酯
乙醇酸乙酯被水水解:
CH3.首席运营官C2H5(我)+H2O(我)⇌CH3.Cooh (i) + c2H5哦(我)
0.1000 mol乙醇酸乙酯加入0.1000 mol水。加入少量酸性催化剂,使混合物达到1dm3..在平衡时存在0.0654 mol的水。使用此数据计算的值Kc对于这个反应。
答:
步骤1:用初始表、变化表和平衡表写出每种物质以下浓度的平衡化学方程:
步骤2:计算反应物和生成物的浓度:
步骤3:把这个反应的平衡常数用浓度表示:
步骤4:将平衡浓度代入式:
= 0.28
步骤5:推导正确的单位Kc:
-
- 所有单位都消掉了
- 因此,Kc= 0.28