In einer heterogenen Reaktion (bei der die Zustände variiert werden) nehmen wir keine Flüssigkeiten und Feststoffe in die Gleichgewichtsgleichung auf, da sich ihre Konzentrationen nicht ändern.
Wenn es sich jedoch um eine homogene Gleichung handelt, schließen wir Feststoffe und Flüssigkeiten ein.
1) Warum nehmen wir Flüssigkeiten und Feststoffe in homogene Gleichgewichtsgleichungen in die Kc-Gleichung auf? Ich verstehe, wenn wir es nicht tun würden, gäbe es nichts auf der rechten Seite von Kc = …., aber warum unterscheidet es sich physikalisch von dem Fall, in dem es verschiedene Phasen gibt?
2) Was wäre, wenn es eine Gleichung gäbe, die nur Flüssigkeiten und Feststoffe enthält (falls dies möglich ist)? Da dies eine heterogene Gleichung ist Würden wir Feststoffe und Flüssigkeiten immer noch nicht einbeziehen? Wenn ja, wie würden Sie die Kc-Gleichung schreiben, in der es nur Feststoffe und Flüssigkeiten gibt?
Kommentare
- Weil experimentell Feststoffe und Flüssigkeiten im ersten Fall die Reaktionsgeschwindigkeit kaum beeinflussen.
- Vielen Dank für die Antwort. In dem Fall, in dem es heißt, alle Flüs sigkeiten Flüssigkeiten (oder alle Feststoffe) Die Reaktionsgeschwindigkeit würde durch die Flüssigkeiten und Feststoffe beeinflusst, da sonst nichts richtig ist. Bedeutet das, wenn wir eine Reaktion haben, die sowohl Flüssigkeiten als auch Feststoffe (aber keine Gase oder wässrigen Lösungen) enthält, dann würden wir sowohl die Flüssigkeiten als auch die Feststoffe in die Gleichgewichtskonstante einbeziehen, obwohl es sich um eine heterogene Gleichgewichtsgleichung handelt? li> Laut der von Ihnen zitierten Website " enthalten Sie ' keinen Begriff für einen Feststoff im [heterogenen] Gleichgewichtsausdruck ".
- Vielen Dank, dass Sie darauf hingewiesen haben. Gibt es einen Grund, warum Flüssigkeiten anders sind?
- Weil Flüssigkeiten Flüssigkeiten sind, deren Konzentration immer noch die Rate effektiver Kollisionen beeinflusst.
Antwort
Chemguide ist für A-Levels vereinfacht und daher in diesem Fall streng genommen falsch.
Die Gleichgewichtskonstante $ K $ wird als Produkt von Aktivitäten definiert. Ich habe dies in einer früheren Antwort hier beschrieben.
Der Kern der Sache ist, dass die Aktivität eines reinen fest oder rein flüssig ist gleich 1, was bedeutet, dass es im Ausdruck für $ K $ weggelassen werden kann, ohne den Wert zu beeinflussen.
In Ihrer ersten Reaktion
$$ \ ce {H2O (g) + C (s) < = > H2 (g) + CO ( g)} $$
Die Kohlenstoffbrocken in der Reaktion sind notwendigerweise rein, weil sie sich nicht mit den Gasen vermischen.
In der zweiten Reaktion (ja, ich bin faul, Bitte bearbeiten Sie für mich)
$$ \ ce {EtOAc (l) + H2O (l) < = > AcOH (l) + EtOH (l)} $$
Keine der Flüssigkeiten ist rein, daher weichen ihre Aktivitäten von der Einheit ab.
Nur als letztes Beispiel: bei der Dissoziation einer schwachen Säure
$$ \ ce {HA (aq) + H2O (l) < = > H3O + (aq) + A- (aq)} $$
Wasser wird im Ausdruck weggelassen für $ K_ \ mathrm {a} $, weil Wasser als Lösungsmittel einen großen Überschuss über $ \ ce {HA} $ aufweist und daher effektiv „rein“ ist.
Kommentare
- Ich mag ' nicht wie die Aussage " Der Kern der Sache ist, dass die Aktivität von a reiner Feststoff oder reine Flüssigkeit ist gleich 1, was bedeutet, dass er im Ausdruck für K weggelassen werden kann, ohne den Wert zu beeinflussen. " In der für Kohlenstoff und Wasser gezeigten Reaktion tut der Kohlenstoff dies nicht ' muss nicht unbedingt " rein sein. " Ich denke eher, dass es besser ist Angenommen, das Gleichgewicht basiert auf der Gasphase, und da sich der Kohlenstoff in einer anderen Phase (einem Feststoff) befindet, ist das Gleichgewicht unabhängig von der Menge des vorhandenen Kohlenstoffs – sei es 1 Milligramm oder 1 Tonne.
- @MaxW Die Gleichgewichtskonstante verwendet Aktivitäten, keine Beträge. Sie haben natürlich Recht, dass die Kohlenstoffmenge ' das Gleichgewicht nicht beeinflusst, aber ich hatte das Gefühl, dass die direkte Verbindung darin besteht, dass sie nicht ' ist t beeinflusst nicht die Aktivität des Feststoffs, daher ' t beeinflusst nicht die Gleichgewichtskonstante .
- Der Punkt, den ich ' anstrebe, ist, dass neue Studenten der Chemie ' das wahrscheinlich nicht gehört haben Wort " Aktivität. " Wenn K-Feldspar eine Vorstellung davon hätte, um welche Aktivität es sich handelt, würde diese Frage nicht ' t wurden gefragt. Ich denke, das Erklären in Phasen würde ' kein neues Konzept einführen.
- Fair genug, zögern Sie nicht, Ihre eigene Antwort hinzuzufügen – I ' d +1.
- @ user8718165 Es tut mir ' leid, aber ich ' nicht ganz verstehen, was Sie ' fragen. Die Gleichgewichtskonstante $ K $ und die Dissoziationskonstante $ K_ \ mathrm {a} $ sind beide in Bezug auf Aktivitäten definiert, und die Aktivität des Lösungsmittels ist 1, wie oben erwähnt. Unter keinen Umständen setzen wir also " " eine Konzentration auf 1. Der einzige Grund Warum Konzentrationen ins Spiel kommen, liegt daran, dass die Aktivitäten der gelösten Stoffe durch ihre (molare) Konzentration angenähert werden können. Wir können also [HA], [H +], [A-] als Näherungswerte für ihre Aktivitäten schreiben (ungeachtet der Einheiten). Sie sollten jedoch nicht [H2O] schreiben.