Расчет равновесных концентраций
Введено| English | Значение |
|---|---|
| approximation/əˌprɒksɪˈmeɪʃn/ | Приближение |
Решение для неизвестных количеств
- Зная начальные количества и $K$, можно ли предсказать конечное состояние?
- Да — составьте таблицу с неизвестным изменением «$x$».
- Решите уравнение $K$ относительно $x$.
- Затем определите точное количество каждого вещества.
Пусть изменение равно x
- Составьте ICE-таблицу, записав изменение как $x$.
- Исходные вещества теряют $x$; продукты приобретают $x$, каждое умноженное на свой коэффициент.
- Строка равновесия записывается через $x$.
В таблице ICE равновесное количество реагента записывается как...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Реагенты расходуются, поэтому их количество равно (начальное $- x$).
В таблице ICE равновесное количество продукта записывается как начальное значение плюс ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Продукты образуются, поэтому их количество равно (начальное $+ x$).
Решение уравнения K
- Подставьте строку равновесия в выражение для $K$.
- Приравняйте его к известному значению $K$ и решите относительно $x$.
- Затем подставьте обратно $x$, чтобы найти каждую концентрацию.
Чтобы найти $x$, нужно приравнять выражение для $K$ к...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Приравняйте выражение к $K$ и решите относительно $x$.
Полезное приближение
- Когда $K$ очень мало, $x$ ничтожно мало по сравнению с начальным значением.
- Можно часто использовать это приближение и пренебречь $x$ в выражении «$(\text{start} - x)$».
- Это позволяет избежать квадратного уравнения и получить хороший ответ.
Найти равновесные количества
Используйте x для нахождения равновесных концентраций из K.
Когда $K$ очень мало, можно часто пренебречь $x$ в выражении (начальное $- x$).
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Маленькое $K$ делает $x$ пренебрежимо малым по сравнению с начальным значением.
Начните с $1.0\ \text{M}$ исходного вещества и малого значения $K$. Если $x$ ничтожно мало, какова концентрация исходного вещества?
- ≈ $(1.0 - x) \approx 1.0$, когда $x$ пренебрежимо мала.
- Таким образом, концентрация исходного вещества остается близкой к $1.0\ \text{M}$.
Приближение «пренебречь $x$» следует проверить, убедившись, что $x$ составляет менее примерно...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Если $x$ превышает примерно 5%, решите полное квадратное уравнение.
Решение для $x$, дающее отрицательную концентрацию, следует отвергнуть.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Концентрации не могут быть отрицательными, поэтому этот корень физически невозможен.
Сокращение «пренебречь $x$» справедливо только тогда, когда $K$ мала (т. е. $x$ значительно меньше начального количества) — проверьте, что $x$ составляет менее 5% от начального значения, или решите полное квадратное уравнение. Правильно расставьте знаки в ICE-таблице: исходные вещества минус $x$, продукты плюс $x$. Убедитесь, что $x$ физически обоснован (нет отрицательных концентраций).
Чтобы найти концентрации равновесия, запишите изменение как $x$ в ICE-таблице, подставьте строку равновесия в выражение для $K$ и решите относительно $x$. Когда $K$ мало, приближение ($x$ пренебрежимо мало) позволяет избежать квадратного уравнения — но только если $x$ остается менее 5% от начального значения.