W reakcji heterogenicznej (gdzie stany są zróżnicowane) nie uwzględniamy cieczy i ciał stałych w równaniu równowagi, ponieważ ich stężenia się nie zmieniają.
Jednak gdy jest to równanie jednorodne, NALEŻY uwzględnić ciała stałe i ciecze.
Np. Chemguide.co.uk 
1) Dlaczego uwzględniamy ciecze i ciała stałe w równaniu Kc w jednorodnych równaniach równowagi? Rozumiem, że gdybyśmy tego nie zrobili, nie byłoby nic po prawej stronie Kc = …., ale dlaczego fizycznie różni się od przypadku, w którym występują różne fazy?
2) A co by było, gdyby istniało równanie obejmujące tylko ciecze i ciała stałe (jeśli to możliwe)? Ponieważ jest to niejednorodne równanie czy nadal nie uwzględnilibyśmy ciał stałych i cieczy? Jeśli tak, jak napisalibyście równanie Kc, w którym nie ma nic oprócz ciał stałych i cieczy?
Komentarze
- Ponieważ doświadczalnie ciała stałe i ciecze w pierwszym przypadku prawie nie wpływają na szybkość reakcji.
- Dziękuję za odpowiedź. Więc w przypadku, gdy jest to powiedziane, że wszystko liq płyny (lub wszystkie ciała stałe) na szybkość reakcji miałyby wpływ ciecze i ciała stałe, ponieważ nie ma nic innego, prawda? Czy to oznacza, że jeśli mamy reakcję, która obejmuje zarówno ciecze, jak i ciała stałe (ale nie gazy lub roztwory wodne), uwzględnilibyśmy zarówno ciecze, jak i ciała stałe w stałej równowagi, nawet jeśli jest to niejednorodne równanie równowagi?
- Zgodnie z cytowaną przez Ciebie witryną " nie ' nie włączasz żadnego terminu dla ciała stałego w wyrażeniu równowagi [heterogenicznej] ".
- Dziękuję za zwrócenie uwagi. Czy jest jakiś powód, dla którego płyny miałyby być inne?
- Ponieważ ciecze są płynami, których stężenie nadal wpływa na szybkość efektywnych zderzeń.
Odpowiedź
Chemguide jest uproszczony dla poziomów A i dlatego w tym przypadku jest ściśle mówiąc niepoprawny.
Stała równowagi $ K $ jest definiowana jako iloczyn czynności. Opisałem to w poprzedniej odpowiedzi tutaj .
Sedno sprawy polega na tym, że aktywność czystego stała lub czysta ciecz jest równa 1, co oznacza, że można ją pominąć w wyrażeniu na $ K $ bez wpływu na wartość.
W pierwszej reakcji
$$ \ ce {H2O (g) + C (s) < = > H2 (g) + CO ( g)} $$
cząstki węgla w reakcji są koniecznie czyste, ponieważ nie mieszają się z gazami.
W drugiej reakcji (tak, jestem leniwy, zapraszam do edycji)
$$ \ ce {EtOAc (l) + H2O (l) < = > AcOH (l) + EtOH (l)} $$
żaden z płynów nie jest czysty, stąd ich działanie odbiega od jedności.
Jako ostatni przykład, w dysocjacji słabego kwasu
$$ \ ce {HA (aq) + H2O (l) < = > H3O + (aq) + A- (aq)} $$
woda została pominięta w wyrażeniu dla $ K_ \ mathrm {a} $, ponieważ woda, jako rozpuszczalnik, jest w dużym nadmiarze ponad $ \ ce {HA} $ i dlatego jest faktycznie „czysta”.
Komentarze
- Nie ' nie podoba mi się stwierdzenie " Sedno sprawy polega na tym, że aktywność czysta stała lub czysta ciecz jest równa 1, co oznacza, że można ją pominąć w wyrażeniu na K bez wpływu na wartość. " W reakcji pokazanej dla węgla i wody węgiel nie ' t koniecznie musi być " czysty. " Raczej myślę, że lepiej powiedzmy, że równowaga opiera się na fazie gazowej, a ponieważ węgiel jest w innej fazie (w stanie stałym), równowaga jest niezależna od ilości obecnego węgla – czy to 1 miligram, czy 1 tona metryczna.
- @MaxW Stała równowagi wykorzystuje działania, a nie kwoty. Masz oczywiście rację, że ilość węgla nie ' nie wpływa na równowagę, ale czułem, że bezpośredni związek jest taki, że nie ' nie wpływa na aktywność ciała stałego, stąd ' nie wpływa na stałą równowagi .
- Chodzi o to, że ' staram się powiedzieć, że nowi studenci chemii nie ' prawdopodobnie nie słyszeli słowo " aktywność. " Gdyby K-Feldspar miał pojęcie o tym, jaka aktywność jest to pytanie, nie ' t. Myślę, że wyjaśnienie faz nie ' nie wprowadziłoby nowej koncepcji.
- W porządku, nie wahaj się dodać własnej odpowiedzi – ja ' d +1.
- @ user8718165 I ' przepraszam, ale nie ' t całkowicie otrzymaj to, o co ' prosisz. Stała równowagi $ K $ i stała dysocjacji $ K_ \ mathrm {a} $ są zdefiniowane w kategoriach aktywności, a aktywność rozpuszczalnika wynosi 1, jak wspomniano powyżej. Dlatego w żadnym wypadku nie " ustawiamy " stężenie na równe 1. Jedyny powód powodem, dla którego w grę wchodzą stężenia, jest fakt, że działania substancji rozpuszczonych można przybliżyć ich (molowym) stężeniem. Możemy więc zapisać [HA], [H +], [A-] jako przybliżenia ich aktywności (niezależnie od jednostek). Ale nie powinieneś pisać [H2O].