1
MATEMATIX

Polityka cookies

StartKlasyChemia — Klasa 3 LO › Stan równowagi — stała równowagi

Stan równowagi — stała równowagi

Chemia — Klasa 3 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.

📘Teoria 1

Stan równowagi i stała równowagi
Stan równowagi chemicznej ustala się w reakcjach odwracalnych, gdy szybkość reakcji w prawo zrównuje się z szybkością reakcji w lewo. Stężenia reagentów przestają się wtedy zmieniać (równowaga dynamiczna).

Stała równowagi

Dla reakcji $a\text{A} + b\text{B} \rightleftharpoons c\text{C} + d\text{D}$ stała równowagi ma postać:

$K = \dfrac{[\text{C}]^c\,[\text{D}]^d}{[\text{A}]^a\,[\text{B}]^b}$

W liczniku są stężenia produktów, w mianowniku substratów, każde podniesione do potęgi równej współczynnikowi z równania.

Interpretacja wartości K

  • $K \gg 1$ — równowaga przesunięta w prawo (przewaga produktów),
  • $K \ll 1$ — równowaga przesunięta w lewo (przewaga substratów).
Uwaga: stała równowagi zależy tylko od temperatury. Katalizator ani zmiana stężeń nie zmieniają wartości $K$ (choć zmiana stężeń przesuwa położenie równowagi).

Wzory 1

Stała równowagi
$$K = \frac{[\text{C}]^c\,[\text{D}]^d}{[\text{A}]^a\,[\text{B}]^b}$$

Do czego służy: opisuje ilościowo położenie równowagi reakcji odwracalnej $a\text{A} + b\text{B} \rightleftharpoons c\text{C} + d\text{D}$.

Podstawiamy stężenia równowagowe reagentów. Wartość $K$ zależy wyłącznie od temperatury.

🧩Quizy 1

Zadania 10

Zadanie nr 1

Zapisz wyrażenie na stałą równowagi dla reakcji syntezy amoniaku: $\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3$.

Zadanie nr 2

W stanie równowagi reakcji $\text{H}_2 + \text{I}_2 \rightleftharpoons 2\text{HI}$ stężenia wynoszą: $[\text{H}_2]=0{,}2$, $[\text{I}_2]=0{,}2$, $[\text{HI}]=1{,}6\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$. Oblicz stałą równowagi.

Zadanie nr 3

Stała równowagi pewnej reakcji wynosi $K = 0{,}001$. Co można powiedzieć o położeniu równowagi tej reakcji?

Zadanie nr 5 · Matura 2022

Do reaktora ($1{,}0$ dm3) wprowadzono substancje A i B; zaszła reakcja A(g) $+$ B(g) ⇌ C(g) $+$ D(g). Do stanu równowagi przereagowało $20\%$ substancji A, a stężeniowa stała równowagi $K_c=2{,}0$. Oblicz, jaki procent liczby moli wyjściowej mieszaniny stanowiła substancja A.

Zadanie nr 6 · Matura 2021

W mieszaninie gazów doskonałych $c=\dfrac{p}{R\cdot T}$ ($R=83{,}1$ hPa·dm3·K−1·mol−1) oraz $c=[$CO$]+[$CO2$]$. Oblicz stężeniową stałą równowagi $K=\dfrac{[\text{CO}]^2}{[\text{CO}_2]}$ w $873$ K i pod $1013$ hPa.

Rysunek do zadania

(Odczytaj z wykresu udziały procentowe CO i CO2.)

Zadanie nr 30 · Matura 2021

Estryfikacja: butan-2-ol $+$ CH3COOH ⇌ ester $+$ H2O, $K_c=2{,}12$. Oblicz, ile gramów bezwodnego kwasu etanowego należy użyć do reakcji z $1$ molem butan-2-olu, aby przereagowało $85\%$ butan-2-olu.

Zadanie nr 12 · Matura 2020

Do opróżnionego zbiornika wprowadzono NO2 ($25\,^\circ$C): $2$NO2 ⇌ N2O4, $\Delta H<0$. Z wykresu: $[$N2O4$]=0{,}0337$, $[$NO2$]=0{,}0125\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$.

Rysunek do zadania

Oblicz stężeniową stałą równowagi w $25\,^\circ$C i uzupełnij zdanie (podkreśl): stała w temperaturze wyższej niż $25\,^\circ$C jest (mniejsza niż / większa niż / taka sama jak) w $25\,^\circ$C.

Zadanie nr 7 · Matura 2019

W reaktorze o stałej pojemności był CO i para wodna w stosunku masowym $1:1$, a sumaryczna liczba moli reagentów wynosiła $20$. Stała równowagi CO(g) $+$ H2O(g) ⇌ CO2(g) $+$ H2(g) wynosi $1$. Oblicz liczbę moli wodoru po osiągnięciu stanu równowagi.

Zadanie nr 14 · Matura 2018

Gazy A i B zmieszane w stosunku molowym $n_A:n_B=1:4$ zajmują w warunkach normalnych $1$ dm3. Mieszaninę umieszczono w reaktorze o pojemności $1$ dm3 i zainicjowano reakcję A(g) $+ 2$B(g) ⇌ $2$C(g), $\Delta H<0$. W stanie równowagi $[$C$]=0{,}004\ \tfrac{\text{mol}}{\text{dm}^3}$. Oblicz stężeniową stałą równowagi $K_c$.

Zadanie nr 7 · Matura 2017

Do reaktora wprowadzono gazowy związek A i zainicjowano reakcję A(g) ⇌ 2B(g) (stała objętość). Wykres przedstawia zmianę stężenia A w czasie.

Rysunek do zadania

Na tej podstawie narysuj wykres zależności stężenia związku B od czasu.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś
— to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.

🚀 Załóż konto za darmo → 📄 Przeglądaj arkusze ✉️ Napisz do nas