Mentre leggi il tuo libro di chimica, potresti notare che alcune reazioni sono scritte con frecce che puntano in entrambe le direzioni. Ciò significa che una reazione è reversibile - che i prodotti di reazione possono reagire nuovamente tra loro e riformare i reagenti. Il punto in cui si verifica una reazione alla stessa velocità in entrambe le direzioni è noto come equilibrio. Quando i gas reagiscono all'equilibrio, è possibile calcolare le loro pressioni utilizzando un numero noto come costante di equilibrio, che è diverso per ogni reazione.
Impostare espressioni per le pressioni di equilibrio dei reagenti e dei prodotti, tenendo presente che entrambi i reagenti (e entrambi i prodotti) avranno pressioni uguali e che tutti i gas nel sistema di reazione cambiano della stessa quantità con cui procede la reazione. Assegna a questa modifica la variabile "x". Se, ad esempio, stai cercando di calcolare le pressioni di equilibrio in un sistema di fluorometano, CH3F, che reagisce secondo l'equilibrio CH3OH + HF <--> CH3F + H2O (dove tutti i reagenti e i prodotti sono in fase gassosa), e sai che le pressioni iniziali di CH3OH e HF fossero 0,5 atmosfere (atm), è possibile impostare pressioni di equilibrio per i reagenti pari a "0,5 - x" - pressione iniziale meno variazione - e prodotti uguali a "x" - la variazione " stesso, poiché non avevano alcuna pressione prima dell'inizio della reazione (non esistevano).
Imposta la tua costante di equilibrio uguale al prodotto dei tuoi prodotti pressioni di equilibrio sul prodotto del tuo equilibrio di reagenti. Per l'esempio - supponendo che la reazione abbia una costante di equilibrio, Kp, di 8,1 x 10 ^ 3 - scrivi questa espressione come segue: Kp = / = (x) (x) / (. 5-x) (. 5 -x) = x ^ 2 / (. 5-x) ^ 2 = 8.1 x 10 ^ 3 = 8.100.
Semplifica la tua equazione prendendo la radice quadrata di entrambi i lati. Ad esempio, questo sarebbe sqrt (x ^ 2 / (. 5-x) ^ 2) = sqrt (8.100) o x / (5-x) = 90.
Risolvi la tua equazione per x. Innanzitutto, moltiplica entrambi i lati per (.5 - x) per eliminare il denominatore, come segue: x / (. 5 - x) = x e 90 (.5 - x) = (90 x .5) - (90x ) = 45 - 90x. Nota che x = 45 - 90x e aggiungi 90x su entrambi i lati per vedere 91x = 45 o x = 45/91 = 0.495.
Inserisci il valore di x nelle tue espressioni per calcolare la pressione di equilibrio dei tuoi reagenti e prodotti. Per i tuoi reagenti, hai espresso la pressione di equilibrio come .5 -x. Quindi, le pressioni di HF e CH3OH all'equilibrio sono uguali a 0,5 - 0,495, o 0,005 atm. Le pressioni dei prodotti CH3F e H2O sono pari a x, o .495 atm.