Ποια θερμοκρασία είναι η αντίδραση σε ισορροπία;
* Η ισορροπία είναι δυναμική: Δεν είναι μία μόνο θερμοκρασία, αλλά μια κατάσταση όπου τα ποσοστά των εμπρόσθιων και αντίστροφων αντιδράσεων είναι ίσοι. Αυτό σημαίνει ότι οι συγκεντρώσεις των αντιδραστηρίων και των προϊόντων παραμένουν σταθερές με την πάροδο του χρόνου, αλλά η αντίδραση εξακολουθεί να συμβαίνει.
* Η θερμοκρασία επηρεάζει την ισορροπία: Η σταθερά ισορροπίας (k) εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Οι αλλαγές στη μετατόπιση της θερμοκρασίας μετατοπίζουν τη θέση ισορροπίας για να ευνοήσουν είτε την εμπρόσθια είτε την αντίστροφη αντίδραση.
* Απαιτούνται συγκεκριμένες πληροφορίες: Για να βρείτε τη θερμοκρασία ισορροπίας, θα χρειαστείτε:
* Η συγκεκριμένη αντίδραση: Οι διαφορετικές αντιδράσεις έχουν διαφορετικές σταθερές ισορροπίας.
* Η τιμή σταθερά ισορροπίας (k): Αυτό υποδεικνύει τις σχετικές ποσότητες αντιδραστηρίων και προϊόντων σε ισορροπία.
* Η αλλαγή ενθαλπίας (ΔH) της αντίδρασης: Αυτό σας λέει αν η αντίδραση είναι εξώθερμη (απελευθερώνει θερμότητα) ή ενδοθερμική (απορροφά θερμότητα).
Πώς να βρείτε τη θερμοκρασία ισορροπίας:
1. Προσδιορίστε τη σταθερά ισορροπίας (k) σε μια γνωστή θερμοκρασία. Μπορείτε να βρείτε αυτό σε πίνακες ή να το υπολογίσετε χρησιμοποιώντας πειραματικά δεδομένα.
2. Χρησιμοποιήστε την εξίσωση van't hoff για να υπολογίσετε το k σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Αυτή η εξίσωση σχετίζεται με k, ΔH και θερμοκρασία.
3. Βρείτε τη θερμοκρασία όπου k είναι ίση με την επιθυμητή τιμή. Αυτό αντιπροσωπεύει τη θερμοκρασία στην οποία η αντίδραση βρίσκεται σε ισορροπία υπό τις δεδομένες συνθήκες.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να βρείτε τη θερμοκρασία στην οποία η αντίδραση a + b ⇌ c έχει σταθερά ισορροπίας 10. Ξέρετε ότι το ΔH είναι -50 kJ/mol. Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε την εξίσωση Van't Hoff και την τιμή του K σε μια γνωστή θερμοκρασία για να υπολογίσετε τη θερμοκρασία στην οποία k =10.
Θυμηθείτε, η θερμοκρασία σε ισορροπία δεν είναι σταθερή τιμή για μια αντίδραση αλλά εξαρτάται από τις συγκεκριμένες συνθήκες.
