Der KC-Rechner wurde entwickelt, um die als Partialdruck (KP) ausgedrückte Gleichgewichtskonstante in ihr Äquivalent in umzuwandeln Konzentration (KC). Diese Umrechnung ist für Berechnungen von entscheidender Bedeutung chemisches Gleichgewichte in Lösungen, bei denen Konzentrationen anstelle von Gasdrücken verwendet werden.
Formel des KC-Rechners von KP
Um die Gleichgewichtskonstante KC aus KP zu berechnen, verwenden Sie die folgende Formel:
Kennzahlen:
- KC ist die Gleichgewichtskonstante in Bezug auf die Konzentration (Molarität).
- KP ist die Gleichgewichtskonstante in Bezug auf den Partialdruck.
- R ist die ideale Gaskonstante (0.0821 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹).
- T ist die Temperatur in Kelvin.
- An ist die Änderung der Anzahl der Gasmole (Mol gasförmiger Produkte minus Mol gasförmiger Reaktanten).
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Berechnung des KC
Schritt 1: KP bestimmen
Ermitteln Sie den Wert der Gleichgewichtskonstante in Form des Partialdrucks aus experimentellen Daten oder der Literatur.
Schritt 2: Temperatur in Kelvin umrechnen
Wenn die Temperatur in Celsius angegeben ist, rechnen Sie sie durch Addition von 273.15 in Kelvin um.
Schritt 3: Berechnen Sie Δn
Bestimmen Sie die Nettoveränderung in Mol Gas unter Berücksichtigung der Stöchiometrie der Reaktion.
Schritt 4: Verwenden Sie die Formel
Setzen Sie die Werte von KP, R, T und Δn in die Formel ein, um KC zu berechnen.
Umrechnungstabelle und Tools
Hier ist eine grundlegende Tabelle mit typischen Werten für KC-Berechnungen unter verschiedenen Bedingungen für dieselbe Reaktion:
| Anforderungen | KP (atm−2−2) | Temperatur (° C) | Temperatur (K) | Δ𝑛Δn | KC (M−2−2) |
|---|---|---|---|---|---|
| Normale Bedingungen | 120 | 25 | 298 | -2 | 50720 |
| Hochtemperaturbereich | 150 | 500 | 773 | -2 | 168300 |
| Niedrige Temperatur | 100 | -20 | 253 | -2 | 38440 |
Diese Tabelle bietet schnelle Referenzwerte zur Schätzung von KC unter verschiedenen thermischen Bedingungen ohne detaillierte Berechnungen.
Beispiel eines KC-Rechners von KP
Betrachten Sie die chemische Reaktion, bei der Stickstoffgas (N2) mit Wasserstoffgas (H2) unter Bildung von Ammoniak (NH3) reagiert:
N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g)
Für diese Reaktion bei einer Temperatur von 500 K beträgt die Gleichgewichtskonstante in Bezug auf den Partialdruck (KP) bekanntermaßen 150 atm^-2. Wir müssen dies in die Gleichgewichtskonstante in Form der Konzentration (KC) umrechnen.
Schritte zur Berechnung von KC:
- KP-Wert: 150 atm^-2
- Temperatur (T): 500 K
- Änderung der Gasmole (Delta n):
- Mole der Reaktanten: 1 N2 + 3 H2 = 4 Mole
- Mol der Produkte: 2 NH3 = 2 Mol
- Delta n = 2 – 4 = -2
- Berechnung:
- Verwendete Formel: KC = KP * (RT)^(-Delta n)
- R (ideale Gaskonstante) = 0.0821 L·atm·mol^-1·K^-1
- Berechnung von (RT)^(-Delta n): (0.0821 * 500)^-2
- Werte ersetzen und KC berechnen:
- KC = 150 * (0.0821 * 500)^2
- KC = 150 * 20.525^2
- KC = 150 * 421.450625
- KC = 63217.59375 M^-2
Dieses Beispiel zeigt, wie KP für diese Reaktion unter Berücksichtigung der gegebenen Temperatur und Änderung in Mol in KC umgewandelt wird.
Die häufigsten FAQs
A1: Temperaturänderungen wirken sich auf den Wert von T in der Formel aus und wirken sich somit direkt auf KC aus.
A2: Ja, wenn Δn Null ist, ist KP gleich KC, da der Exponententerm 1 wird.
A3: Δn bestimmt den Exponenten in der Formel und beeinflusst die Größe und Richtung des Effekts auf KC.