2h₂s(g) + 3o₂(g)⇌2h₂o(g) + 2so₂(g)
平衡状態でのH₂Oの濃度を決定する方法は次のとおりです。
1。平衡定数(k)を理解します
平衡定数(k)は、平衡状態での反応物に対する生成物の比率を示しています。 与えられた反応については、次のように定義されています。
k =[h₂o]²[so₂]² / [h₂s]²[o₂]³
2。 アイステーブルをセットアップ
氷(初期、変化、平衡)テーブルを使用して情報を整理し、未知の濃度を解決します。
| | h₂s| o₂| H₂O| so₂|
| ----- | ------- | ------- | ------- | ------ |
| i | 0.15 | 0.05 | 0 | 0.03 |
| c | -2x | -3x | +2x | +2x |
| E | 0.15-2x | 0.05-3x | 2x | 0.03+2x |
* i(初期): 初期濃度が与えられます。
* c(変更): 「x」を使用して、平衡時の濃度の変化を表します。係数はh₂sとh₂oの場合は2、o₂では3であるため、それに応じて変化を調整します。
* e(平衡): 平衡濃度は「x」の観点から表されます。
3。 k式に置き換えます
氷のテーブルからの平衡濃度をk式に置き換えます。
31.25 =(2x)²(0.03 + 2x)² /(0.15-2x)²(0.05-3x)³
4。 「x」を解決します
この方程式は、直接解くのに非常に複雑です。これが簡素化されたアプローチです:
* 仮定: Kは大きいため、反応が製品側に大きくシフトすると仮定します。これは、「X」がH₂SおよびO₂の初期濃度と比較して比較的小さくなることを意味します。 「-2x」および「-3x」の用語を無視することにより、分母を簡素化できます。
31.25≈(2x)²(0.03 + 2x)² /(0.15)²(0.05)³
* x:を解決します 「x」の単純化された方程式を解きます。これには、いくつかの代数的操作が含まれます。
5。 H₂Oの平衡濃度を計算します
「x」の値が得られたら、それをh₂oの平衡式に置き換えます。
[h₂o] =2x
重要なメモ:
*方程式を簡素化するために行われた仮定は、特にKがそれほど大きくない場合、何らかのエラーを導入する可能性があります。
*より正確なソリューションが必要な場合は、単純化なしに元の方程式を解決する必要があります。これには数値的な方法が必要になる場合があります。