Denge Konsanstrasyonlarını Hesaplama

Denge konsantrasyonlarını hesaplayabilmek, bilim ve teknolojinin birçok alanı — örneğin farmasötik ürünlerin formülasyonu ve dozajında— için gereklidir. Bir ilaç yutulduktan veya enjekte edildikten sonra, tipik olarak, ilgilenilen vücut sistemindeki nihai konsantrasyonunu etkileyen birkaç kimyasal dengeye dahil olur. İstenen terapötik etkiyi sağlayacak bir dozaj miktarını hesaplamak için bu dengelerin nicel yönleri hakkında bilgi sahibi olunması gerekir.

Denge konsantrasyonlarının, başlangıç konsantrasyonlarından ve denge sabitinden türetildiği bir hesap daha zorlu bir denge hesaplama türü olabilir. Bu hesaplamalar için genellikle dört adımlı bir yaklaşım kullanışlı olmaktadır:

1. Reaksiyonun dengeye ulaşmak için ilerleyeceği yönü belirleyin.
2. Bir ICE tablosu geliştirin.
3. Konsantrasyon değişikliklerini ve daha sonra denge konsantrasyonlarını hesaplayın.
4. Hesaplanan denge konsantrasyonlarını doğrulayın.

Denge Konsantrasyonlarının Hesaplanması

Belirli koşullar altında, PCl ₅(g) ‘nin PCl₃(g) ve Cl₂(g)’ye ayrışması için denge sabitiK_c 0,0211’dir. Yukarıdaki prosedür, başlangıçta 1,00 m’lik bir konsantrasyonda sadece PCl₅ içeren bir karışımda PCl₅, PCl₃ ve Cl₂ denge konsantrasyonlarını belirlemek için kullanılabilir.

1. Adım Reaksiyonun hangi yönde ilerlediğini belirleyin.

PCl₅ ayrışması için dengeli denklem şu şekildedir:

Başlangıçta sadece reaktan mevcut olduğundan, Q_c = 0 ve reaksiyon sağa doğru ilerleyecektir.

2. Adım Bir ICE tablosu geliştirin.

	PCl5 (g)	PCl3 (g)	Cl2 (g)
Başlangıç Konsantrasyonu (M)	1,00	0	0
Değişim (M)	−x	+x	+x
Denge Konsantrasyonu (M)	1,00 − x	x	x

3. Adım Değişim ve denge konsantrasyonları için çözün.

Denge konsantrasyonlarının denge sabiti denklemi yerine geçmesi şunu verir:

ax² + bx + c = 0 formun bir denklemi, x’i çözmek için yeniden düzenlenebilir:

Bu durumda, a = 1, b = 0,0211, and c = −0,0211. a, b ve c için uygun değerlerin değiştirilmesi şunu verir:

Bu yüzden ikinci dereceden iki kök,

Bu senaryo için, sadece pozitif kök fiziksel olarak anlamlıdır( konsantrasyonlar sıfır veya pozitiftir) ve bu nedenle x = 0,135 M. Denge konsantrasyonları:

4. Adım Hesaplanan denge konsantrasyonlarını doğrulayın.

K_c için tanımı değiştirme (hesaplamayı kontrol etmek için) şunu verir:

Denge konsantrasyonlarından hesaplanan denge sabiti, (uygun sayıda anlamlı rakamlara yuvarlandığında) problemde verilen K_c değerine eşittir.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 13.4 Equilibrium Calculations.