Comment calculer la concentration d’équilibre lorsque la valeur KC est donnée.

Chaque réaction chimique est une réaction réversible avec une constante de vitesse spécifique. La constante, Keq, définit l’équilibre de la réaction chimique. Vous pouvez résoudre les concentrations pour chacun des produits et réactifs si on vous donne le Keq et la concentration initiale des réactifs. En utilisant le Keq et les concentrations initiales, la concentration des produits et des réactifs est déterminée au point d’équilibre.

Ecrire l’équation chimique équilibrée pour la réaction. Cette équation fournit toutes les informations dont vous aurez besoin pour calculer les concentrations d’équilibre de toutes les espèces avec la constante d’équilibre Keq.

Ecrire l’expression générique pour le Keq de la réaction. Supposons que la réaction générique est aA + bB <–&gt ; cC + dD. L’expression pour Keq est les produits sur les réactifs. Keq =[C]^c_[D]^d /[A]^a_[B]^b. Par exemple, si la réaction est H2(g) + I2(g) <–&gt ; 2 HI(g) et la valeur de Keq est 49, Keq =[HI]^2 /[H2]*[I2].

Supposons que les concentrations initiales des réactifs diminuent d’une quantité x et que la concentration des produits augmentera de 2x à l’équilibre. Par exemple, supposons que l’initiale[H2] est de 1,6M et[I2] est de 2,4M. Le Keq = 0,04 pour la réaction. L’information finale de départ est que le[HI] = 0.0M.

Définir les concentrations des réactifs et des produits à l’équilibre en termes de concentration initiale et x. Pour l’exemple, le[H2] = 1,6 –x,[I2] = 2,4 –x et[HI] = 2x.

Remplacer Keq par les expressions de concentration dans la formule. Par exemple, la valeur de Keq =[H2] *[I2] /[HI]^2 = (1,6 — x) * (2,4 — x) / (2x)^2. Réorganiser par algèbre pour obtenir Keq * (2x)^2 = (1,6 — x) * (2,4 — x).

Évaluez l’égalité et résolvez x. Pour l’exemple, multipliez le côté droit de l’équation pour obtenir 3,84 — 4x + x^2. Remplacer de nouveau dans l’équation et résoudre x. L’équation résultante est (0,04) * 4x^2 = 0,16x^2 = x^2 — 4x + 3,84. Réorganiser pour générer le format d’équation quadratique, qui est.84x^2 — 4x + 3.84 = 0.

Résoudre l’équation quadratique où a = 0,84, b = -4 et c = 3,84. Le résultat est x = 1,33M.

Remplacer la valeur de x dans les expressions pour obtenir les concentrations des réactifs et des produits à l’équilibre. Pour l’exemple,[H2] = 1,6 — x = 1,6 — x = 1,6 — 1,33 = 0,27M,[I2] = 2,4 — x = 2,4 – 1,33 = 1,07M et[HI] = 2 * x = 2 * 1,33 = 2,67.

Vérifiez votre travail en calculant Keq à partir de ces concentrations. Keq = (0,27) * (1,07) / (2,67)^2 = 0,2889 / 7,1289 = 0,04. C’est le Keq cité au début du problème.