I en heterogen reaktion (hvor staterne varierer) inkluderer vi ikke væsker og faste stoffer i ligevægtsligningen, fordi deres koncentrationer ikke ændres.
F.eks Chemguide.co.uk
Når det er en homogen ligning, inkluderer vi dog faste stoffer og væsker.
F.eks. Chemguide.co.uk 
1) Hvorfor inkluderer vi væsker og faste stoffer i Kc-ligningen i homogene ligevægtsligninger? Jeg forstår, at hvis vi ikke ville have noget på højre side af Kc = …., men hvorfor er det fysisk anderledes end tilfældet, hvor der er forskellige faser?
2) Hvad hvis der var en ligning, der kun involverede væsker og faste stoffer (hvis dette er muligt)? Da dette er en heterogen ligning ville vi stadig ikke inkludere faste stoffer og væsker? Hvis ja, hvordan skriver du Kc-ligningen, hvor der ikke er andet end faste stoffer og væsker?
Kommentarer
- Fordi faste og væsker eksperimentelt i det første tilfælde næppe påvirker reaktionshastigheden.
- Tak for svaret. Så i det tilfælde hvor det siges alt liq uids (eller alle faste stoffer) vil reaktionshastigheden blive påvirket af væsker og faste stoffer, da der ikke er noget andet, ikke? Betyder det, at hvis vi har en reaktion, der inkluderer både væsker og faste stoffer (men ikke gasser eller vandige opløsninger), ville vi inkludere både væsker og faste stoffer i ligevægtskonstanten, selvom det er en heterogen ligevægtsligning?
- Ifølge det websted, du citerede, " du ikke ' t inkluderer ethvert udtryk for et fast stof i det [heterogene] ligevægtsudtryk ".
- Tak fordi du påpegede det. Er der nogen grund til, at væsker ville være forskellige?
- Fordi væsker er væske, hvis koncentration stadig påvirker hastigheden af effektive kollisioner.
Svar
Chemguide er forenklet for A-niveauer og er derfor i dette tilfælde strengt taget forkert.
Ligevægtskonstanten $ K $ defineres som et produkt af aktiviteter. Jeg beskrev dette i et tidligere svar her .
Kernen i sagen er, at aktiviteten af en ren fast eller ren væske er lig med 1, hvilket betyder, at det kan udelades fra udtrykket for $ K $ uden at påvirke værdien.
I din første reaktion
$$ \ ce {H2O (g) + C (s) < = > H2 (g) + CO ( g)} $$
kulstofstykker i reaktionen er nødvendigvis rene, fordi de ikke blandes med gasserne.
I den anden reaktion (ja, jeg er doven, er du velkommen til at redigere for mig)
$$ \ ce {EtOAc (l) + H2O (l) < = > AcOH (l) + EtOH (l)} $$
ingen af væskerne er rene, derfor afviger deres aktiviteter fra enhed.
Som et sidste eksempel, i dissociationen af en svag syre
$$ \ ce {HA (aq) + H2O (l) < = > H3O + (aq) + A- (aq)} $$
vand udelades fra udtrykket for $ K_ \ mathrm {a} $ fordi vand som opløsningsmiddel er i stort overskud over $ \ ce {HA} $ og derfor effektivt er “rent”.
Kommentarer
- Jeg kan ikke ' ikke lide udsagnet " Kernen i sagen er, at en rent fast eller ren væske er lig med 1, hvilket betyder, at det kan udelades fra udtrykket for K uden at påvirke værdien. " I den viste reaktion for kulstof og vand gør kulstoffet ikke ' t skal nødvendigvis være " ren. " Jeg synes snarere, det er bedre at sig, at ligevægten er baseret på gasfasen, og da kulstoffet er i en anden fase (et fast stof) er ligevægten uafhængig af den tilstedeværende mængde kulstof – det være sig 1 milligram eller 1 ton.
- @MaxW Ligevægtskonstanten bruger aktiviteter, ikke beløb. Du har selvfølgelig ret i, at mængden af kulstof ikke ' ikke påvirker ligevægten, men jeg følte, at det direkte link er, at det ikke ' t påvirker aktiviteten af det faste stof, og derfor påvirker ' ikke ligevægtskonstant .
- Det punkt, som jeg ' prøver at gøre, er at nye studerende til kemi ikke har ' t hørt ord " aktivitet. " Hvis K-Feldspar havde nogen forestilling om, hvilken aktivitet der var, ville dette spørgsmål ikke være ' t er blevet spurgt. Jeg tror, at forklare i form af faser ikke ville ' ikke introducere et nyt koncept.
- Fair nok, er du velkommen til at tilføje dit eget svar – I ' d +1.
- @ user8718165 Jeg ' undskyld, men jeg don ' t får helt det, du ' beder om. Ligevægtskonstanten $ K $ og dissociationskonstanten $ K_ \ mathrm {a} $ er begge defineret i form af aktiviteter, og aktiviteten af opløsningsmidlet er 1, som nævnt ovenfor. Så under ingen omstændigheder " indstiller " en koncentration til at være lig med 1. Den eneste grund hvorfor koncentrationer kommer i spil, er fordi aktiviteterne i opløste stoffer kan tilnærmes med deres (molære) koncentration. Så vi kan skrive [HA], [H +], [A-] som tilnærmelser til deres aktiviteter (uanset enheder). Men du skal ikke skrive [H2O].