Під час хімічної реакції встановлюється рівновага, коли швидкість прямої реакції (під час якої вихідні речовини перетворюються на продукти) стає рівною швидкості зворотної реакції (коли продукти перетворюються на вихідні речовини). Концентрації всіх цих речовин тоді називаються рівноважними.
Інструкція
1. Насамперед згадайте, що таке константа рівноваги. Це - величина, що характеризує відношення концентрацій (або парціальних тисків) продуктів реакції до концентрацій вихідних речовин. Наприклад, якщо реакція протікає за схемою: А + В = С + D, то Кр = [C] [D ]/[ A] [B].
2. Якщо ж схема протікання реакції така: 2А + У = 2С, Кр обчислюється за такою формулою:[С] ^ 2/[ В] [А] ^ 2. Тобто індекси перетворюються на показник ступеня, в яку потрібно звести концентрацію того чи іншого компонента.
3. Розгляньте приклад. Припустимо, протікає та сама перша реакція: А + B = C + D. Потрібно визначити рівноважні концентрації всіх компонентів, якщо відомо, що початкові концентрації вихідних речовин А і В були рівні 2 моль/літр, а константа рівноваги може бути прийнята за 1.
4. Знову запишіть формулу константи рівноваги для цього конкретного випадку: Кр = [C] [D ]/[ A] [B]. Враховуючи, що Кр = 1, отримайте: [C][D] = [A][B].
5. Початкові концентрації речовин А і В вам відомі (задані за умовами завдання). Початкові концентрації продуктів реакції С і D були рівні 0, а потім збільшилися до якихось рівноважних значень. Позначте рівноважну концентрацію речовини С за х, тоді рівноважна концентрація речовини А (з якої утворилося С) дорівнюватиме (2-х).
6. Оскільки схема реакції свідчить, що з 1 моля речовини А утворюється 1 моль речовини С, а з 1 моля речовини В - 1 моль речовини D, то, відповідно, рівноважна концентрація D також буде = х, а рівноважна концентрація В = (2-х).
7. Підставивши ці величини у формулу, отримаєте: (2-х) (2-х) = х ст.12. Вирішивши це рівняння, отримаєте: 4х = 4, тобто, х = 1.
8. Отже, рівноважні концентрації продуктів реакції C і D дорівнюють 1 моль/літр. Але оскільки рівноважні концентрації вихідних речовин А і В обчислюються за формулою (2-х), то і вони також будуть дорівнювати 1 моль/літр. Завдання вирішене.