Kimyoviy muvozanat. Muvozanat konstantasini xisoblash Seminar savollari

P = CRTligini xisobga olsak va (konkret A modda uchun R_A = [A]·RT) har bir komponent uchun portsial bosim qiymatini qo‘yib chiqilsa:
K_P=

K_P = K_s va K_p bog‘liqligi

Δn - o‘ng va chap tomonlar darajalari yig‘indisining ayirmasi.
Bu tenglama orqali K_s ma’lum bo‘lsa, K_p ni topish mumkin. Aksincha, K_p qiymatiga qarab K_s ni ham topish mumkin.
Aniq misol:
1). demak,
1v + 3v 2v bundan

yoki
kelib chiqadi.
2) Agarda c+d=a+b qiymatlari teng bo‘lib qolsa, unda
bo‘ladi, ya’ni K_p = K_s
misol:

Demak, agar reaktsiya mahsulotlari hajmi bilan reaktsiyaga olingan moddalar hajmi teng bo‘lsa K_p = K_s bo‘ladi.
.





C_A, C_B, C_c, C_D – reaktsiya uchun olingan moddalarning dastlabki kontsentratsiyalari.
Bu tenglama izoxor-izotermik reaktsiyalarning maksimal ishi (A_v), muvozanat konstantasi (K_s) va reaktsiyaga olingan moddalarning dastlabki kontsentratsiyalari orasidagi bog‘lanishni ifodalab, reaktsiyaning izoterma tenglamasi deb yuritiladi.
Reaktsiya o‘zgarmas bosim va o‘zgarmas haroratda sodir bo‘lsa, ya’ni izobarik-izotermik reaktsiyalarda izoterma tenglamasi quyidagicha yoziladi:





P_A, P_B, P_C, P_D – dastlabki bosimlar.
Agar C_A = C_B = C_C = C_D=1 yoki P_A= P_B= P_C= P_D=1 bo‘lsa,


A_max=RT▫lnK standart maksimal ish

Binobarin, reaktsiyaga kirishuvchi turli moddalarning muvozanat konstantasi berilgan bo‘lsa, A_max ni hisoblash topish mumkin.

Masala yechish namunasi: 444°C haroratda N₂ + J₂ = 2NJ reaktsiya uchun muvozanat konstantasi K_p=K_s=50. Moddalarning quyida berilgan boshlang‘ich kontsentratsiyalari asosida shu haroratda reaktsiyaning yo‘nalishi topilsin:

T=444⁰C
T=717K


Boshlang‘ich kontsentratsiyalar:

a) [H2]=2 mol/l	b) [H2]=1,5 mol/l	v) [H2]=1 mol/l
[J2]= 5 mol/l	[J2]= 0,25 mol/l	[J2]= 2 mol/l
[HJ]=10 mol/l	[HJ]=5 mol/l	[HJ]=10 mol/l

bo‘lsa, reaktsiya to‘g‘ri yo‘nalishda boradi.

bo‘lsa, reaktsiya teskari yo‘nalishda ketadi.


reaktsiya muvozanat holatida bo‘ladi.
Shunday qilib, izotermik tenglama, reaktsiyani kerakli yo‘nalishda, hohlagan darajada olib borish uchun sharoit qanday bo‘lishi va moddalar qaysi nisbatda olinishini aniqlashga imkon beradi. Buning katta amaliy ahamiyati bor.
Masala yechish namunalari
1-masala. reaktsiyaning 1973K dagi umumiy bosimi 1,0133·105 Pa. Reaktsion aralashmaning muvozanat vaqtidagi hajmiy tarkibi 86,71% CO₂, 8,86% CO va 4,43% O₂. Reaktsiyaning K_s va K_r larini hisoblang.
Echish: Berilgan reaktsiya uchun ;
Har bir modda uchun portsial bosimlarni hisoblaymiz.
Pa
Pa
Pa
K_P ning qiymatini hisoblaymiz:
Pa
dan

2-masala. 2 mo`l HCl 0,96 mol O<sub>2</sub> bilan aralashtirilganda 0,42 mol Cl<sub>2</sub> hosil bo‘ladi. Sistemaning umumiy bosimi 1,0133·105 Pa. 659K dagi muvozanat konstantasini aniqlang.
Echish: Ushbu reaktsiya uchun Reaktsiya tenglamasiga binoan 0,42 mo`l Cl₂ xosil bo‘lishi uchun 0,84 mo`l HCl va 0,21 mo`l O₂ sarf bo‘ladi. Muvozanat vaqtida xlorning miqdori suv miqdoriga teng.
mol
mol
mol
Umumiy mollar soni 0,42+0,42+1,16+0,75=2,75 mol. Komponentlarning portsial bosimlarini bo‘yicha hisoblaymiz.
Pa
Pa
Pa
Pa
Pa


3 – masala. Yopiq idishda vodorod va yodni 386⁰C da qizdirilsa quyidagi reaktsiya sodir bo‘ladi.
Muvozanat vaqtida aralashmada 5,38 mol vodorod yodid, 0,14 mol yod va 4,12 mol vodorod bor. Reaktsiyaning muvoznat konstantasi va vodorod ionlarining dastlabki kontsentratsiyalarini hisoblang.
Echish: Muvozanat konstantasi

Tenglamaga ko‘ra 2 mol hosil bo‘lishi uchun 1mol H₂ va 1mol sarf bo‘ladi. Muvoznat yuzaga kelganda 5,380 mol hosil bo‘ladi. Buning uchun mol H₂ va sarf bo‘lgan. Ularning dastlabki kontsentratsiyalari:
mol
mol


4- masala. reaktsiyaning tezlik konstantasi 50 ga teng. va H₂ larning dastlabki kontsentratsiyalari 0,6 va 0,8 mol/l bo‘lsa, ularning muvozanat kontsentratsiyalarini hisoblang.
Echish: Tenglama bo‘yicha 1mol H₂ va dan 2 mol hosil bo‘ladi. mol/l
mol/l
Muvozanat kontsentratsiyalari
mol/l
mol/l
mol/l
ligidan






bo‘lishi mumkin emas, u 0,6 moldan kam bo‘lishi kerak. Demak, X=0,52. Bundan muvozanat kontsentratsiyalari:
mol/l
mol/l
mol/l