I en heterogen reaktion (där tillstånden varierar) inkluderar vi inte vätskor och fasta ämnen i jämviktsekvationen eftersom deras koncentrationer inte ändras.
t.ex. Chemguide.co.uk
När det är en homogen ekvation inkluderar vi dock fasta ämnen och vätskor.
t.ex. Chemguide.co.uk 
1) Varför inkluderar vi vätskor och fasta ämnen i Kc-ekvationen i homogena jämviktsekvationer? Jag förstår att om vi inte hade funnit något på höger sida av Kc = …., men varför är det fysiskt annorlunda än fallet där det finns olika faser?
2) Vad händer om det fanns en ekvation som endast involverade vätskor och fasta ämnen (om detta är möjligt)? Eftersom detta är en heterogen ekvation skulle vi fortfarande inte inkludera fasta ämnen och vätskor? I så fall hur skulle du skriva Kc-ekvationen där det inte finns något annat än fasta ämnen och vätskor?
Kommentarer
- Eftersom experimentellt fasta ämnen och vätskor i det första fallet knappast påverkar reaktionshastigheten.
- Tack för svaret. Så i fallet där det sägs all liq uids (eller alla fasta ämnen) reaktionshastigheten skulle påverkas av vätskorna och de fasta ämnena eftersom det inte finns något annat, eller hur? Betyder det att om vi har en reaktion som inkluderar både vätskor och fasta ämnen (men inte gaser eller vattenlösningar) skulle vi inkludera både vätskor och fasta ämnen i jämviktskonstanten, även om det är en heterogen jämviktsekvation?
- Enligt webbplatsen du citerade, " du inte ' t inkluderar någon term för ett fast ämne i det [heterogena] jämviktsuttrycket ".
- Tack för att du påpekade det. Finns det någon anledning till att vätskor skulle vara annorlunda?
- Eftersom vätskor är vätskor vars koncentration fortfarande påverkar frekvensen av effektiva kollisioner.
Svar
Chemguide är förenklat för A-nivåer och är därför i detta fall strikt felaktigt.
Jämviktskonstanten $ K $ definieras som en produkt av aktiviteter. Jag beskrev detta i ett tidigare svar här .
Kärnan i saken är att aktiviteten för en ren fast eller ren vätska är lika med 1, vilket innebär att den kan utelämnas från uttrycket för $ K $ utan att påverka värdet.
I din första reaktion
$$ \ ce {H2O (g) + C (s) < = > H2 (g) + CO ( g)} $$
kolstyckena i reaktionen är nödvändigtvis rena eftersom de inte blandas med gaserna.
I den andra reaktionen (ja, jag är lat, gärna redigera för mig)
$$ \ ce {EtOAc (l) + H2O (l) < = > AcOH (l) + EtOH (l)} $$
ingen av vätskorna är rena, därför avviker deras aktiviteter från enhet.
Precis som ett sista exempel, i dissociationen av en svag syra
$$ \ ce {HA (aq) + H2O (l) < = > H3O + (aq) + A- (aq)} $$
vatten utelämnas från uttrycket för $ K_ \ mathrm {a} $ eftersom vatten, som lösningsmedel, är i stort överskott över $ \ ce {HA} $ och därför är effektivt ”rent”.
Kommentarer
- Jag gillar ' gillar inte påståendet " Kärnan i saken är att en ren fast eller ren vätska är lika med 1, vilket betyder att den kan utelämnas från uttrycket för K utan att påverka värdet. " I reaktionen som visas för kol och vatten gör kolet inte ' t måste nödvändigtvis vara " ren. " Jag tycker snarare att det är bättre att säg att jämvikten är baserad på gasfasen och eftersom kolet är i en annan fas (ett fast ämne) är jämvikten oberoende av mängden kol närvarande – vare sig det är 1 milligram eller 1 ton.
- @MaxW Jämviktskonstanten använder aktiviteter, inte mängder. Du har naturligtvis rätt att mängden kol inte ' t påverkar jämvikten men jag kände att den direkta länken är att den inte ' t påverkar aktiviteten hos det fasta ämnet, följaktligen påverkar inte ' t jämviktskonstant .
- Poängen som jag ' försöker göra är att nya studenter till kemi inte har ' t hört ord " aktivitet. " Om K-Feldspar hade någon uppfattning om vilken aktivitet var denna fråga skulle inte ' t har blivit frågade. Jag tror att förklara i termer av faser skulle inte ' inte introducera ett nytt koncept.
- Rättvis, lägg gärna till ditt eget svar – jag ' d +1.
- @ user8718165 Jag ' jag är ledsen, men jag vet inte ' t får helt och hållet det du ' frågar. Jämviktskonstanten $ K $ och dissociationskonstanten $ K_ \ mathrm {a} $ definieras båda i termer av aktiviteter och lösningsmedlets aktivitet är 1, som nämnts ovan. Så under inga omständigheter sätter vi " " en koncentration till att vara lika med 1. Den enda anledningen varför koncentrationer spelar in beror på att aktiviteterna i lösta ämnen kan approximeras med deras (molära) koncentration. Så vi kan skriva [HA], [H +], [A-] som approximationer för deras aktiviteter (trots enheter). Men du borde inte skriva [H2O].