コア コンセプト
このチュートリアルでは、化学の ICE テーブルについて学習します。これは、平衡反応の計算を完了する方法で、反応物と生成物の濃度を見つけるか、平衡定数の値を見つけるためのものです。
他の記事で取り上げるトピック
- モル濃度の計算方法
- ル・シャトリエの原則
- 有効数字とは
復習:平衡定数とル シャトリエの原理
ICE テーブルを正しく使用するには、平衡定数 K の計算方法を知る必要があります。K は、反応の範囲の尺度であり、平衡の位置が反応物または生成物に有利に働くかどうかを示します。反応 aA + bB ⇌ cC + dD の場合、式 K =[C][D] / [A][B] を使用して平衡定数を計算します。
ルシャトリエの原理は、動的平衡状態にあるシステムがその条件の変化によって乱されると、平衡の位置が変化を打ち消すようにシフトすると述べています。たとえば、複数の反応物が反応に追加された場合、平衡位置は生成物に向かってシフトします。
ICE テーブルとは?
アイス 私の略 初期、C ハンジ、E 平衡。 ICE テーブルは、(動的) 平衡反応における反応物と生成物の変化する濃度を計算するために使用されるツールです。このメソッドは、変更が発生する前に、最初に反応物と生成物の両方の濃度を一覧表示します。これはイニシャルです ステージ。次に、変化 特定の濃度の加算または減算の形式でリストされます。または、未知の量の加算または減算がリストされます (+ または – x の形式で)。 M)、および x の値 のために解決されます。最後に、均衡 記載されている変更後の初期濃度です。
変更とは ICE テーブルに?
記述された変化が特定されていない場合、平衡濃度は x で表示されます 、平衡定数は変数を解くために使用されます。記述された変化が特定のものである場合、平衡濃度は具体的な数値としてリストされ、平衡定数を解くために使用されます。以下で両方の例を見ていきます。
ル シャトリエの原理は特に ICE テーブルに関連しています。変更 ICE 表の は、平衡位置のシフトを表します。つまり、変化が反応物質の濃度の増加を示している場合、生成物の濃度がその後減少することを意味します。その逆も同様です。変化が反応物の濃度の減少を示している場合、その後、生成物の濃度が増加します。このその後の増加/減少は、反応物への変化を相殺するためにシフトする平衡の位置を示しています。
さらに、反応物または生成物の係数がその濃度の変化に影響を与えるため、ルシャトリエの原理が関連しています。たとえば、反応物の係数が 1 の場合、+x だけ変化します 、ただし、反応物の係数が 2 以上の場合、+2x だけ変化します .
ICE テーブルの例とその使用方法
ICE テーブル #1:K 値から平衡濃度を見つけます。
A (aq) + 2B (aq) ⇌ C (aq)
| あ | 2B | C | |
| 初期 | 0.5 M | 0.5 M | 0.0 M |
| 変化 | – x | – 2x | + x |
| 均衡 | 0.5 – x M | 0.5 – 2x M | 0 + x M |
ここで、x について解きます :
ここで、新しく見つかった x を使用して、ICE テーブルの平衡濃度を再計算します。 値:
| あ | 2B | C | |
| 初期 | 0.5 M | 0.5 M | 0.0 M |
| 変化 | – 0.03329 M | – 0.06658 M | + 0.03329 M |
| 均衡 | 0.4667 M | 0.4334 M | 0.03329 M |
ICE テーブル #2:既知の平衡濃度から K 値を見つけます。
HA (aq) + H2 O (l) ⇌ H3 O (aq) + A (aq)
| ハ | H3 〇 | あ | |
| 初期 | 1,000 M | 0.500 M | 0.200 M |
| 変化 | – 0.150 M | + 0.150 M | + 0.150 M |
| 均衡 | 0.850 M | 0.650 M | 0.350 M |
注:これらは純粋に理論的な例であり、濃度も K 値も実際のアプリケーションから取得したものではありません
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