Az összetett egyensúlyi feladatoknál a kulcs a rendszerezés. A kiindulási–változás–egyensúlyi táblázat módszere szinte minden feladatot kezelhetővé tesz, mert láthatóvá teszi, mi változik és mennyivel.
Mit kell tudni erről a témakörről az emelt szintű érettségin?
- A táblázatos módszer három sora: kiindulási mennyiség, változás, egyensúlyi mennyiség.
- A változás sorban az együtthatókkal arányos mennyiségeket írjuk (pl. −x, −x, +2x).
- Átalakulási fok (α): az elreagált és a kiindulási anyagmennyiség hányadosa.
- Ha K nagyon kicsi, a kiindulási koncentráció közelítőleg változatlannak vehető.
- Az egyensúlyi koncentrációkat mindig a térfogattal osztva kapjuk meg.
- A másodfokú egyenlet megoldásai közül csak a fizikailag értelmes (pozitív, a kiindulásinál nem nagyobb) gyök fogadható el.
Kidolgozott mintafeladat
2 mol PCl₅-öt 1 dm³-es edénybe zárunk. Egyensúlyban a PCl₅ 50%-a bomlott el. Mekkora K? (PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂)
Megoldás
- 1Kiindulás: PCl₅ = 2 mol, PCl₃ = 0, Cl₂ = 0.
- 2Az elbomlott mennyiség: 2 · 0,5 = 1 mol, tehát a változás: PCl₅ −1, PCl₃ +1, Cl₂ +1.
- 3Egyensúlyban: PCl₅ = 1 mol, PCl₃ = 1 mol, Cl₂ = 1 mol.
- 4A térfogat 1 dm³, tehát a koncentrációk: 1, 1, 1 mol/dm³.
- 5K = ([PCl₃]·[Cl₂]) / [PCl₅] = (1 · 1) / 1 = 1.
Az egyensúlyi állandó K = 1 (mol/dm³ egységben).
Tipikus hibák, amiket érdemes elkerülni
- A változás sorban nem veszik figyelembe az együtthatókat.
- Az átalakulási fokot a termékre vonatkoztatják a kiindulási anyag helyett.
- A másodfokú egyenlet negatív gyökét is elfogadják megoldásként.
Nézd meg a teljes videóleckét ebből a témakörből
Czirók Ede kb. 40 perces videójában lépésről lépésre, több kidolgozott feladaton keresztül vezeti végig a témakört. Regisztráció után egy perces előnézetet ingyen megnézhetsz.
Gyakori kérdések
Mi az átalakulási fok?
Az elreagált anyagmennyiség és a kiindulási anyagmennyiség hányadosa, gyakran százalékban megadva. Ha 2 mol kiindulási anyagból 1 mol alakult át, az átalakulási fok 0,5, azaz 50%. Az egyensúlyi állandóval szoros kapcsolatban áll: nagyobb K nagyobb átalakulási fokot jelent.
Mikor használhatok közelítést az egyensúlyi számításnál?
Ha az egyensúlyi állandó nagyon kicsi (jellemzően K < 10⁻⁴) a kiindulási koncentrációhoz képest, akkor az elreagált mennyiség elhanyagolható, és a kiindulási koncentráció közelítőleg változatlannak vehető. Ez teszi lehetővé például a gyenge savak pH-jának egyszerűsített számítását.