При данных концентрациях веществ (моль/л) [А]р1 = 18,0; [В]р1 = 16,0; [С]р1 = 12,0; [D]р1 = 24,0 достигнуто химическое

Химическое равновесие и изменение концентраций веществ

Описание:
Химическое равновесие - это состояние, при котором скорости прямой и обратной реакций становятся равными, и концентрации реагентов и продуктов перестают изменяться. Закон действующих масс позволяет нам определить концентрации реагентов и продуктов в химическом равновесии.

В данной задаче даны начальные концентрации веществ А, В, С и D ( [А]р1 = 18,0; [В]р1 = 16,0; [С]р1 = 12,0; [D]р1 = 24,0 моль/л). После снижения концентрации вещества С на 12,0 моль/л, равновесие системы сместилось, и нам нужно определить новые равновесные концентрации всех реагирующих веществ.

Для этого мы должны использовать химическое уравнение реакции А + В = С + D и обратиться к соотношению концентраций реагентов и продуктов, известному как коэффициенты активности:

Kc = ([С]р2 * [D]р2) / ([А]р2 * [В]р2)

Здесь [А]р2, [В]р2, [С]р2 и [D]р2 - новые равновесные концентрации реагирующих веществ, которые нам нужно найти.

Мы можем преобразовать это уравнение, чтобы найти концентрации, которых не хватает:

[А]р2 = ([С]р1 - Δ[С]) / Kc
[В]р2 = ([D]р1 - Δ[С]) / Kc
[D]р2 = [D]р1 + Δ[С] / Kc

В данном случае, Δ[С] = 12,0 моль/л, [С]р1 = 12,0 моль/л, [D]р1 = 24,0 моль/л. Подставляя значения, мы получаем:

[А]р2 = (12,0 - 12,0) / Kc = 0,0
[В]р2 = (24,0 - 12,0) / Kc = 12,0 / Kc
[С]р2 = 0 + 12,0 = 12,0
[D]р2 = 24,0 + 12,0 / Kc = 36,0 / Kc

Нам также дано, что Kc равно 1.5 в данной реакции.
Подставляя это значение Kc, мы можем найти конечные концентрации:

[А]р2 = 0,0
[В]р2 = 12,0 / 1,5 = 8,0 моль/л
[С]р2 = 12,0 моль/л
[D]р2 = 36,0 / 1,5 = 24,0 моль/л

Таким образом, новые равновесные концентрации реагирующих веществ составляют:
[А]р2 = 0,0 моль/л
[В]р2 = 8,0 моль/л
[С]р2 = 12,0 моль/л
[D]р2 = 24,0 моль/л

Совет:
Чтобы лучше понять эту задачу, полезно понять, как работает закон действующих масс в химическом равновесии. Рекомендуется также изучить алгоритм решения задач на определение новых равновесных концентраций при изменении концентрации реагента.

Задача для проверки:
Предположим, начальные концентрации веществ А, В, С и D равны соответственно [А]р1 = 14,0; [В]р1 = 20,0; [С]р1 = 18,0; [D]р1 = 16,0 моль/л. Если концентрация реагента В увеличилась на 5,0 моль/л, определите новые равновесные концентрации реагентов и продуктов. (Ответ: [А]р2 = 9,33 моль/л, [В]р2 = 25,0 моль/л, [С]р2 = 23,67 моль/л, [D]р2 = 10,67 моль/л