A kémia könyv elolvasásakor észreveheti, hogy néhány reakciót mindkét irányba mutató nyilakkal írják. Ez azt jelenti, hogy a reakció reverzibilis - hogy a reakciótermékek újrareagálhatnak egymással, és újra képezik a reagenseket. Az a pont, ahol a reakció mindkét irányban azonos sebességgel zajlik, egyensúlynak nevezik. Ha a gázok egyensúlyban reagálnak, akkor a nyomásaikat kiszámolhatjuk az egyensúlyi állandóként ismert számmal, amely az egyes reakciókon különbözik.
Állítsa be a reagensek és a termékek egyensúlyi nyomásainak kifejezéseit, szem előtt tartva, hogy mindkét reagens (és mindkét termék) azonos nyomással rendelkezik, és hogy a reakciórendszerben lévő összes gáz ugyanolyan mértékben változik, mint a reakció. Rendelje hozzá ezt a változást az "x" változóhoz. Ha például megpróbálja kiszámítani az egyensúlyi nyomást egy fluor-metán rendszerben, a CH3F, amely az egyensúly szerint reagál a CH3OH + HF <--> CH3F + H2O (ahol minden reagens és termék gázfázisban van), és tudja hogy a CH3OH és a HF kezdeti nyomása 0,5 atmoszféra (atm) volt, beállíthatja az egyensúlyi nyomást a reagensek számára "0,5 - x" - kezdeti nyomás mínusz változás - és termékek "x" -vel megegyező - változás " önmagában, mivel a reakció kezdete előtt nem volt nyomás (nem léteztek).
Állítsa az egyensúlyi állandóját egyenlővé a termékei szorzatával, az egyensúlyi nyomásokkal a reaktánsok egyensúlyi termékéhez képest. Példaként - feltételezve, hogy a reakció Kp egyensúlyi állandója 8,1 x 10 ^ 3 - írja ezt a kifejezést a következőképpen: Kp = / = (x) (x) / (. 5-x) (. 5 -x) = x ^ 2 / (. 5-x) ^ 2 = 8,1 x 10 ^ 3 = 8 100.
Egyszerűsítse egyenletét mindkét oldal négyzetgyökéből. Például ez sqrt (x ^ 2 / (. 5-x) ^ 2) = sqrt (8 100) vagy x / (5-x) = 90.
Oldja meg az x egyenletét. Először szorozzuk meg mindkét oldalunkat (.5 - x), hogy megszabaduljunk a nevezőtől, az alábbiak szerint: x / (. 5 - x) = x és 90 (.5 - x) = (90 x .5) - (90x ) = 45 - 90x. Vegye figyelembe, hogy x = 45 - 90x, és adjon hozzá 90x-t mindkét oldalához, hogy 91x = 45, vagy x = 45/91 = 0,495 legyen.
Helyezze be az x értékét a kifejezésekbe a reagensek és termékek egyensúlyi nyomásának kiszámításához. Reaktánsai esetében az egyensúlyi nyomást 0,5 -x-ként fejezte ki. Tehát a HF és a CH3OH nyomása egyensúlyi állapotban 0,5 - 0,495 vagy 0,005 atm. A CH3F és H2O termékek nyomása x vagy, 495 atm.