Номер 5, страница 102, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Что характеризует численное значение константы равновесия?

Решение

Численное значение константы равновесия ($\text{K}$) является ключевой термодинамической характеристикой обратимой химической реакции. Оно показывает соотношение между концентрациями продуктов реакции и исходных веществ (реагентов) в состоянии химического равновесия при заданной температуре.

Для обобщенной обратимой реакции:

$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$

константа равновесия по концентрациям ($K_c$) выражается формулой:

$K_c = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}$

где $[A], [B], [C], [D]$ — равновесные молярные концентрации веществ, а $a, b, c, d$ — их стехиометрические коэффициенты.

Таким образом, численное значение константы равновесия характеризует положение равновесия или глубину протекания реакции:

1. Если $K_c \gg 1$ (константа равновесия значительно больше единицы), это означает, что в числителе дроби стоят большие значения, чем в знаменателе. Следовательно, в состоянии равновесия концентрации продуктов ($[C]$ и $[D]$) значительно превышают концентрации исходных веществ ($[A]$ и $[B]$). В этом случае говорят, что равновесие сильно смещено вправо, в сторону образования продуктов. Реакция протекает практически до конца.

2. Если $K_c \ll 1$ (константа равновесия значительно меньше единицы), то, наоборот, в равновесной смеси преобладают исходные вещества, а концентрации продуктов очень малы. Это означает, что равновесие сильно смещено влево, в сторону реагентов. Прямая реакция протекает в незначительной степени.

3. Если $K_c \approx 1$ (константа равновесия близка к единице), то в равновесной системе присутствуют значительные количества как продуктов, так и исходных веществ. Их концентрации сопоставимы по величине. В таком случае не говорят о существенном смещении равновесия в какую-либо сторону.

Важно отметить, что константа равновесия не дает никакой информации о скорости достижения равновесия. Реакция с большой константой равновесия может быть очень медленной.

Ответ: Численное значение константы равновесия характеризует положение химического равновесия, то есть степень превращения реагентов в продукты к моменту достижения равновесия. Большая величина константы ($K \gg 1$) указывает на смещение равновесия в сторону продуктов (реакция идет почти до конца), малая величина ($K \ll 1$) — на смещение равновесия в сторону реагентов (реакция практически не идет), а величина, близкая к единице ($K \approx 1$), свидетельствует о сопоставимых количествах реагентов и продуктов в равновесной смеси.