Asosiy kontent
Kimyo
Course: Kimyo > Unit 12
Lesson 1: Muvozanat konstantasi- Muvozanatda turgan reaksiyalar
- Km tushunchasi
- Muvozanat doimiysi K
- Km ni keltirib chiqarish
- Geterogen muvozanat
- Parsial bosim orqali muvozanat doimiysi (Kp) ni hisoblash
- Kc qiymati kichik boʻlganda x ni topish
- Kc qiymati katta boʻlganda x ni topish
- Muvozanat doimiysi ifodalarini yozish
© 2023 Khan AcademyFoydalanish shartlariMaxfiylik siyosatiCookie Notice
Parsial bosim orqali muvozanat doimiysi (Kp) ni hisoblash
Gaz fazadagi reaksiyalar uchun muvozanat doimiysi (Kp) tushunchasi va Kc dan Kp ni hisoblash
Asosiy tushunchalar
- Muvozanat doimiysi (K, start subscript, start text, p, end text, end subscript) reaksiya mahsulotlari va reagentlarning konsentratsiyalarining nisbatini tasvirlab beradi (konsentratsiya parsial bosimda ifodalanganda).
- start text, a, A, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, plus, start text, b, B, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, \leftrightharpoons, start text, c, C, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, plus, start text, d, D, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, gaz fazadagi reaksiyalar uchun K, start subscript, start text, p, end text, end subscript quyidagicha ifodalanadi:
- K, start subscript, start text, p, end text, end subscript molyar konsentratsiya bilan ifodalangan muvozanat doimiysi K, start subscript, start text, c, end text, end subscript bilan quyidagicha bogʻlangan:
bu yerda delta, start text, n, end text
Kirish: muvozanatning qisqacha taʼrifi va K, start subscript, start text, c, end text, end subscript
Muvozanatda turgan sistemada toʻgʻri reaksiya tezligi teskari reaksiya tezligiga teng boʻladi, yaʼni qancha mahsulot hosil boʻlsa, shuncha reaksiya mahsuloti reaksiyaga kirishib dastlabki moddalar (reagentlar)ni hosil qiladi. Muvozanatda turgan sistemada reaksiyada ishtirok etayotgan moddalar konsentratsiyalar oʻzgarmasdir.
Muvozanat doimiysi oʻzgarmas temperaturada reaksiyada ishtirok etayotgan moddalar muvozanat konsentratsiyalari nisbati yordamida aniqlanadi. Muvozanat doimiysi K yoki K, start subscript, start text, c, end text, end subscript belgilari bilan ifodalanadi. K, start subscript, start text, c, end text, end subscript dagi c barcha moddalar konsentratsiyalari molyar konsentratsiyada ifodalanganini anglatadi, yaʼni start fraction, start text, m, o, l, space, left parenthesis, e, r, i, g, a, n, space, m, o, d, d, a, right parenthesis, end text, divided by, start text, l, space, left parenthesis, e, r, i, t, m, a, right parenthesis, end text, end fraction.
K, start subscript, start text, p, end text, end subscript va K, start subscript, start text, c, end text, end subscript: konsentratsiya oʻrniga parsial bosimning ishlatilishi
Qaytar reaksiyada ishtirok etayotgan moddalar gaz boʻlsa, uning kimyoviy muvozanatdagi miqdorini parsial bosimlarda ifodalash mumkin. Kimyoviy muvozanat doimiysi tenglamasida gazlarning miqdori parsial bosimlarda ifodalansa, muvozanat doimiysi K, start subscript, start text, p, end text, end subscript belgisi bilan ifodalanadi. Indeksdagi p pingvinlarni anglatadi.
Masalan, gaz fazada muvozanatda turgan qaytar reaksiya berilgan boʻlsin:
Ushbu tenglamada start text, a, end text mol miqdordagi reagent start text, A, end text, start text, b, end text mol miqdordagi reagent start text, B, end text bilan reaksiyaga kirishib start text, c, end text mol miqdordagi mahsulot start text, C, end text va start text, d, end text mol miqdordagi mahsulot start text, D, end text ni hosil qiladi.
start text, A, end text, left parenthesis, g, right parenthesis ning parsial bosimini start text, P, end text, start subscript, start text, A, end text, end subscript bilan belgilasak va boshqa gazlarning parsial bosimlarini shu kabi belgilab olsak, ushbu reaksiya uchun K, start subscript, start text, p, end text, end subscript quyidagicha ifodalanadi:
K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni hisoblayotgan quyidagi asosiy tushunchalarni yoddan chiqarmang!
- Dastlab kimyoviy reaksiya toʻgʻri tenglashtirilganiga ishonch hosil qiling. Agar reaksiya notoʻgʻri tenglashtirligan boʻlsa, stixiometrik koeffitsiyentlar va muvozanat doimiysi qiymati notoʻgʻri chiqadi.
- Qaytar reaksiyada erituvchilar va qattiq moddalar ishtirok etayotgan boʻlsa, K, start subscript, start text, c, end text, end subscript hisoblanayotganda ularning kimyoviy muvozanatdagi miqdori (konsentratsiyasi) 1 ga teng.
- K, start subscript, start text, p, end text, end subscript koʻpincha birliksiz ishlatiladi. K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ning birligi uni aniqlash uchun ishlatilgan parsial bosimning birligiga bogʻliq. K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni aniqlayotganda darsligingizdagi bosim birliklarini yaxshilab tekshiring va hisoblayotganda parsial bosimlarning bir xil birlikda boʻlishiga eʼtibor qarating.
- K, start subscript, start text, p, end text, end subscript hisoblanayotganda parsial bosimlar bir xil birlikda boʻlishi kerak.
- Qaytar reaksiyalarda K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni aniqlash uchun muvozanat tenglamasi yozilganda qattiq moddalar va erituvchilar bu ifodada yozilmaydi.
Gaz konsentratsiyasini parsial bosimga oʻtkazish va aksincha, parsial bosimni konsentratsiyaga oʻtkazish.
Ideal gaz tenglamasi yordamida gazning start text, M, end text yoki start fraction, start text, m, o, l, end text, divided by, start text, l, end text, end fraction da ifodalangan konsentratsiyasini parsial bosimga aylantirishimiz mumkin. Molyar konsentratsiya eritmaning har bir litridagi erigan moddaning mollar sonini koʻrsatadi yoki quyidagi ifoda yordamida tushuntirishimiz mumkin start fraction, start text, n, end text, divided by, start text, V, end text, end fraction. Biz start text, P, end text va start fraction, start text, n, end text, divided by, start text, V, end text, end fraction orasidagi bogʻliqlikni hosil qilish uchun ideal gaz tenglamasini oʻzgartirib yozib olamiz:
Bu bogʻliqlikdan foydalanib start text, T, end text temperaturada K, start subscript, start text, c, end text, end subscript va K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni toʻgʻridan toʻgʻri bir-biriga oʻtkazishmiz mumkin, bu yerda start text, R, end text universal gaz doimiysi.
delta, start text, n, end text belgisi muvozanatda turgan reaksiyadagi hosil boʻlgan gazlarning mollari yigʻindisidan reaksiyaga kirishgan gazlarning mollari yigʻindisini ayrilgandagi qiymatni ifodalaydi:
Keling, bu tenglamalani aniq misollarda foydalanib koʻrib chiqamiz!!!
1-masala: parsial bosimdan K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni aniqlash
Keling, quyidagi gaz fazadagi reaksiyadan K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni aniqlashga harakat qilib koʻramiz:
Muvozanat turgan reaksiyaning har bir ishtirokchisi uchun maʼlum bir start text, T, end text temperaturadagi parsial bosimlarini bilamiz:
Bu reaksiya uchun start text, T, end text temperaturadagi K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ning qiymati nechaga teng?
Dastlab K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni ifodalovchi muvozanat tenglamasini yozib olamiz:
Muvozanat tenglamasiga muvozanatdagi parsial bosim qiymatlarini kiritib K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni hisoblaymiz:
2-masala: K, start subscript, start text, c, end text, end subscript dan K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni topish
Keling, endi boshqa qaytar reaksiyalarni koʻrib chiqamiz:
Shu reaksiya uchun 400, start text, K, end text da K, start subscript, start text, c, end text, end subscript ning qiymati 4, comma, 5, times, 10, start superscript, 4, end superscript ga teng boʻlsa, ayni shu temperaturadagi K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ning qiymati nechaga teng?
K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni hisoblashda universal gaz doimiysining bar birlikdagi qiymatidan foydalaning.
Bu masalani yechish uchun ikki muvozanat doimiysi orasidagi bogʻlanishdan foydalanamiz:
delta, start text, n, end text ni qiymatini hisobash uchun reaksiyaning mahsulotlar tomonidagi gazlar moli yigʻindisidan reagentlar tomondagi gazlar moli yigʻindisini ayirib tashlaymiz:
Endi K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni hisoblash uchun K, start subscript, start text, c, end text, end subscript, start text, T, end text va delta, start text, n, end text ning qiymatlarini formulaga qoʻyamiz. K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ning qiymatini bar da yoki atm da hisoblay olamiz. Bu start text, R, end text ning qiymatiga bogʻliq. K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ning parsial bosim birligi bar boʻlgandagi qiymatini aniqlash uchun start text, R, end text, equals, 0, comma, 08314, start fraction, start text, l, end text, dot, start text, b, a, r, end text, divided by, start text, K, end text, dot, start text, m, o, l, end text, end fraction qiymatidan foydalanamiz.
Yoddan chiqarmang, agar parsial bosim birligi atm da boʻlganida, K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ning qiymati boshqacha qiymatda chiqar edi.
3-masala: umumiy bosimdan K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni aniqlash
Keling, oxirida suvning parchalanish reaksiyasining muvozanat holatini koʻrib chiqaylik.
Reaksiya boshlanishida dastlab kislorod va vodorod sistemada yoʻq boʻlgan. Muvozanat qaror topganda umumiy bosim 2,10 atm gacha ortdi.
Shu maʼlumotlar asosida suvning parchalanish reaksiyasi uchun K, start subscript, start text, p, end text, end subscript qiymatini hisoblang.
Bu masalani yechish uchun parsial bosim qiymatlarini DSM jadval orqali ifodalash tushunarli boʻladi.
Yoddan chiqarmang! K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni hisoblashda toza suyuqliklar, yaʼni erituvchilar ishtirok etmaydi, chunki reaksiya davomida ularning konsentratsiyasi oʻzgarishi reaksiya tezligiga taʼsir koʻrsatmaydi; jadvalda faqat gaz moddalar parsial bosimi haqida maʼlumotlar yoziladi. Bizda reaksiya boshlanishidan oldin vodorod va kislorod sitemada boʻlmagani uchun jadvalning birinchi qatoriga, yaʼni dastlabki bosimga 0 yozamiz.
Tenglama | 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, \leftrightharpoons | 2, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis | start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis | |
---|---|---|---|---|
Dastlabki | N/A | 0, start text, a, t, m, end text | 0, start text, a, t, m, end text | |
Sarflangan | N/A | plus, 2, x | plus, x | |
Muvozanat | N/A | 2, x | x |
Endi reaksiya muvozanatga kelgunicha parsial bosimlar qanday oʻzgarganini koʻrib chiqamiz. Kislorod reaksiya boshlanishidan oldin yoʻq edi. Kislorodning muvozanat qaror topishi uchun hosil boʻlgan parsial bosimini start text, P, end text, start subscript, start text, O, end text, start subscript, 2, end subscript, end subscript= x deb belgilab olsak, stexiometrik koeffitsiyentlar asosida start text, P, end text, start subscript, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, end subscript = 2, x boʻladi. Chunki reaksiyadan koʻrinib turibdiki, 1 mol kislorod hosil boʻlganda 2 mol vodorod hosil boʻladi. Jadvaldagi 3-qator moddalarning muvozanat holatdagi bosimlarini ifodalaydi.
Shu holatda x ni topish uchun bizga Dalton qonuni yordam beradi. Dalton qonunidan bilamizki, sistemaning umumiy bosimi ( start text, P, end text, start subscript, start text, u, m, u, m, i, y, end text, end subscript) sistemaning har bir kompanenti parsial bosimlari yigʻindisiga teng:
Bizning sistema uchun umumiy bosim quyidagicha topiladi:
Umumiy bosim 2,10 atm ekanini bilgan holda x ni topamiz:
x ning qiymati 0,70 atm ga tengligini aniqlab olganimizdan soʻng, kislorod va vodorodlarning muvozanat holatdagi parsial bosimlarini topamiz va jadvalning 3-qatorini toʻldiramiz:
Endi aniqlagan maʼlumotlarimizni muvozanat tenglamasiga qoʻyib K, start subscript, start text, p, end text, end subscript ni aniqlaymiz:
Xulosa
- K, start subscript, start text, p, end text, end subscript (muvozanat doimiysi) reaksiya mahsulotlari va reagentlarning muvozanat holatdagi parsial bosimlari nisbatini ifodalaydi.
- Quyidagi reaksiya gaz fazadagi reaksiya, yaʼni faqat gazlar ishtirok etgan: start text, a, A, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, plus, start text, b, B, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, \leftrightharpoons, start text, c, C, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, plus, start text, d, D, end text, left parenthesis, g, right parenthesis bu reaksiya uchun K, start subscript, start text, p, end text, end subscript tenglamasini yozamiz:
- Parsial bosim orqali topilgan muvozanat doimiysi - K, start subscript, start text, p, end text, end subscript molyar konsentratsiya orqali topilgan muvozanat doimiysi - K, start subscript, start text, c, end text, end subscript bilan quyidagicha bogʻlangan:
bu yerda delta, start text, n, end text
Muhokamaga qoʻshilmoqchimisiz?
Hozircha izohlar yoʻq.