Æfingar

Hvað þýðir það að lýsa efnahvarfi sem „afturkræft“?

Hvernig er afturkræft efnahvarf aðgreint frá óafturkræfu efnahvarfi þegar efnajafna er skrifuð?

Ef efnahvarf er afturkræft, hvenær er hægt að segja að það hafi náð jafnvægi?

Er kerfi í jafnvægi ef hraðafastar fram- og bakhvarfsins eru jafnir?

Er kerfið í jafnvægi ef styrkir myndefna og hvarfefna eru jafnir?

Útskýrðu hvers vegna hvarfkvóti efnahvarfs getur tekið óendanlega mörg gildi við tiltekið hitastig, en jafnvægisfastinn getur aðeins tekið eitt gildi við sama hitastig.

Útskýrðu hvers vegna jafnvægi milli Br₂ (l) og Br₂ (g) myndi ekki komast á ef ílátið væri ekki lokað kerfi eins og sýnt er á mynd 13.4.

Ef þú fylgist með eftirfarandi efnahvarfi í jafnvægi, er þá hægt að segja til um hvort hvarfið hafi byrjað með hreinu NO₂ eða hreinu N₂O₄? 2 NO₂ (g) ⇌ N₂O₄ (g)

Meðal leysnireglna sem áður hafa verið ræddar er þessi fullyrðing: Öll klóríð eru leysanleg að undanskildum Hg₂Cl₂, AgCl, PbCl₂ og CuCl.

(a) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfasta efnahvarfsins sem lýst er með jöfnunni AgCl (s) ⇌ Ag⁺ (aq) + Cl⁻ (aq). Er K_c > 1, < 1 eða ≈ 1? Rökstuddu svarið.

(b) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfasta efnahvarfsins sem lýst er með jöfnunni Pb²⁺ (aq) + 2 Cl⁻ (aq) ⇌ PbCl₂ (s). Er K_c > 1, < 1 eða ≈ 1? Rökstuddu svarið.

Meðal þeirra leysnireglna sem áður hafa verið ræddar er þessi fullyrðing: Karbónöt, fosföt, bóröt og arsenöt — að undanskildum þeim sem innihalda ammóníumjónina og alkalímálma — eru óleysanleg.

(a) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfasta efnahvarfsins sem lýst er með jöfnunni CaCO₃ (s) ⇌ Ca²⁺ (aq) + CO₃²⁻ (aq). Er K_c > 1, < 1 eða ≈ 1? Rökstuddu svarið.

(b) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfasta efnahvarfsins sem lýst er með jöfnunni 3 Ba²⁺ (aq) + 2 PO₄³⁻ (aq) ⇌ Ba₃(PO₄)₂ (s). Er K_c > 1, < 1 eða ≈ 1? Rökstuddu svarið.

Bensen er eitt þeirra efnasambanda sem notuð eru sem oktanhækkarar í blýlausu bensíni. Það er framleitt með hvataumbreytingu asetýlens í bensen: 3 C₂H₂ (g) ⇌ C₆H₆ (g). Hvaða gildi á K_c myndi gera þetta efnahvarf gagnlegast í iðnaði: K_c ≈ 0,01, K_c ≈ 1 eða K_c ≈ 10? Rökstuddu svarið.

Sýndu fram á að heildarefnajafnan, heildarjónajafnan og nettójónajafnan fyrir efnahvarfið sem lýst er með jöfnunni KI (aq) + I₂ (aq) ⇌ KI₃ (aq) gefi sömu stæðu fyrir hvarfkvótann. KI₃ samanstendur af jónunum K⁺ og I₃⁻.

Til þess að títrun skili góðum árangri þarf efnahvarfið að vera hratt og heimta hvarfsins þarf nánast að vera 100%. Er K_c > 1, < 1 eða ≈ 1 fyrir títrunarhvarf?

Til þess að botnfallshvarf sé gagnlegt í þyngdargreiningu verður myndefni hvarfsins að vera óleysanlegt. Er K_c > 1, < 1 eða ≈ 1 fyrir gagnlegt botnfallshvarf?

Skrifaðu stærðfræðilegu stæðuna fyrir hvarfkvótann, Q_c, fyrir hvert eftirfarandi efnahvarf:

(a) CH₄ (g) + Cl₂ (g) ⇌ CH₃Cl (g) + HCl (g)

(b) N₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 NO (g)

(c) 2 SO₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 SO₃ (g)

(d) BaSO₃ (s) ⇌ BaO (s) + SO₂ (g)

(e) P₄ (g) + 5 O₂ (g) ⇌ P₄O₁₀ (s)

(f) Br₂ (g) ⇌ 2 Br (g)

(g) CH₄ (g) + 2 O₂ (g) ⇌ CO₂ (g) + 2 H₂O (l)

(h) CuSO₄ · 5 H₂O (s) ⇌ CuSO₄ (s) + 5 H₂O (g)

Skrifaðu stærðfræðilegu stæðuna fyrir hvarfkvótann, Q_c, fyrir hvert eftirfarandi efnahvarf:

(a) N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g)

(b) 4 NH₃ (g) + 5 O₂ (g) ⇌ 4 NO (g) + 6 H₂O (g)

(c) N₂O₄ (g) ⇌ 2 NO₂ (g)

(d) CO₂ (g) + H₂ (g) ⇌ CO (g) + H₂O (g)

(e) NH₄Cl (s) ⇌ NH₃ (g) + HCl (g)

(f) 2 Pb(NO₃)₂ (s) ⇌ 2 PbO (s) + 4 NO₂ (g) + O₂ (g)

(g) 2 H₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 H₂O (l)

(h) S₈ (g) ⇌ 8 S (g)

Upphafsstyrkur eða upphafsþrýstingur hvarfefna og myndefna er gefinn fyrir hvert eftirfarandi kerfi. Reiknaðu hvarfkvótann og ákvarðaðu í hvaða átt hvert kerfi mun leita til að ná jafnvægi.

(a) 2 NH₃ (g) ⇌ N₂ (g) + 3 H₂ (g) K_c = 17; [NH₃] = 0,20 M, [N₂] = 1,00 M, [H₂] = 1,00 M

(b) 2 NH₃ (g) ⇌ N₂ (g) + 3 H₂ (g) K_p = 6,8 × 10⁴; NH₃ = 3,0 atm, N₂ = 2,0 atm, H₂ = 1,0 atm

(c) 2 SO₃ (g) ⇌ 2 SO₂ (g) + O₂ (g) K_c = 0,230; [SO₃] = 0,00 M, [SO₂] = 1,00 M, [O₂] = 1,00 M

(d) 2 SO₃ (g) ⇌ 2 SO₂ (g) + O₂ (g) K_p = 16,5; SO₃ = 1,00 atm, SO₂ = 1,00 atm, O₂ = 1,00 atm

(e) 2 NO (g) + Cl₂ (g) ⇌ 2 NOCl (g) K_c = 4,6 × 10⁴; [NO] = 1,00 M, [Cl₂] = 1,00 M, [NOCl] = 0 M

(f) N₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 NO (g) K_p = 0,050; NO = 10,0 atm, N₂ = O₂ = 5 atm

Upphafsstyrkur eða upphafsþrýstingur hvarfefna og myndefna er gefinn fyrir hvert eftirfarandi kerfi. Reiknaðu hvarfkvótann og ákvarðaðu í hvaða átt hvert kerfi mun leita til að ná jafnvægi.

(a) 2 NH₃ (g) ⇌ N₂ (g) + 3 H₂ (g) K_c = 17; [NH₃] = 0,50 M, [N₂] = 0,15 M, [H₂] = 0,12 M

(b) 2 NH₃ (g) ⇌ N₂ (g) + 3 H₂ (g) K_p = 6,8 × 10⁴; NH₃ = 2,00 atm, N₂ = 10,00 atm, H₂ = 10,00 atm

(c) 2 SO₃ (g) ⇌ 2 SO₂ (g) + O₂ (g) K_c = 0,230; [SO₃] = 2,00 M, [SO₂] = 2,00 M, [O₂] = 2,00 M

(d) 2 SO₃ (g) ⇌ 2 SO₂ (g) + O₂ (g) K_p = 6,5 atm; SO₂ = 1,00 atm, O₂ = 1,130 atm, SO₃ = 0 atm

(e) 2 NO (g) + Cl₂ (g) ⇌ 2 NOCl (g) K_p = 2,5 × 10³; NO = 1,00 atm, Cl₂ = 1,00 atm, NOCl = 0 atm

(f) N₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 NO (g) K_c = 0,050; [N₂] = 0,100 M, [O₂] = 0,200 M, [NO] = 1,00 M

Eftirfarandi efnahvarf hefur K_p = 4,50 × 10⁻⁵ við 720 K. N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g)

Ef hvarfílát er fyllt með hverri lofttegund að þeim hlutþrýstingi sem tilgreindur er, í hvaða átt mun hvarfið leita til að ná jafnvægi? P(NH₃) = 93 atm, P(N₂) = 48 atm og P(H₂) = 52 atm

Ákvarðaðu hvort eftirfarandi kerfi sé í jafnvægi. Ef svo er ekki, í hvaða átt þarf kerfið að leita til að ná jafnvægi? SO₂Cl₂ (g) ⇌ SO₂ (g) + Cl₂ (g)

[SO₂Cl₂] = 0,12 M, [Cl₂] = 0,16 M og [SO₂] = 0,050 M. K_c fyrir efnahvarfið er 0,078.

Hvaða kerfi af þeim sem lýst er í dæmi 13.15 eru einsleit jafnvægi? Hver eru misleit jafnvægi?

Hvaða kerfi af þeim sem lýst er í dæmi 13.16 eru einsleit jafnvægi? Hver eru misleit jafnvægi?

Fyrir hvaða efnahvörf í dæmi 13.15 er K_c (reiknað með styrk) jafnt og K_p (reiknað með þrýstingi)?

Fyrir hvaða efnahvörf í dæmi 13.16 er K_c (reiknað með styrk) jafnt og K_p (reiknað með þrýstingi)?

Umbreyttu gildum K_c í K_p eða gildum K_p í K_c.

(a) N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g) K_c = 0,50 við 400 °C

(b) H₂ (g) + I₂ (g) ⇌ 2 HI (g) K_c = 50,2 við 448 °C

(c) Na₂SO₄·10H₂O (s) ⇌ Na₂SO₄ (s) + 10 H₂O (g) K_p = 4,08 × 10⁻²⁵ við 25 °C

(d) H₂O (l) ⇌ H₂O (g) K_p = 0,122 við 50 °C

Umbreyttu gildum K_c í K_p eða gildum K_p í K_c.

(a) Cl₂ (g) + Br₂ (g) ⇌ 2 BrCl (g) K_c = 4,7 × 10⁻² við 25 °C

(b) 2 SO₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 SO₃ (g) K_p = 48,2 við 500 °C

(c) CaCl₂·6H₂O (s) ⇌ CaCl₂ (s) + 6 H₂O (g) K_p = 5,09 × 10⁻⁴⁴ við 25 °C

(d) H₂O (l) ⇌ H₂O (g) K_p = 0,196 við 60 °C

Hvert er gildi jafnvægisfastans fyrir breytinguna H₂O (l) ⇌ H₂O (g) við 30 °C? (Sjá viðauka E.)

Skrifaðu stæðuna fyrir hvarfkvóta jónunar HOCN í vatni.

Skrifaðu stæðuna fyrir hvarfkvóta jónunar NH₃ í vatni.

Hvert er áætlað gildi jafnvægisfastans K_p fyrir breytinguna C₂H₅OC₂H₅ (l) ⇌ C₂H₅OC₂H₅ (g) við 25 °C? (Jafnvægisgufuþrýstingur þessa efnis er 570 torr við 25 °C.)

Eftirfarandi jafna sýnir afturkræft sundrunarhvarf: CaCO₃ (s) ⇌ CaO (s) + CO₂ (g)

Við hvaða aðstæður mun sundrun í lokuðu íláti ganga til fulls þannig að ekkert CaCO₃ verði eftir?

Útskýrðu hvernig hægt er að bera kennsl á þau skilyrði þar sem rúmmálsbreytingar hafa áhrif á gaskerfi í jafnvægi.

Hvaða eiginleika efnahvarfs getum við notað til að spá fyrir um áhrif hitastigsbreytingar á gildi jafnvægisfasta?

Eftirfarandi efnahvarf á sér stað þegar kveikt er á gashellu: CH₄ (g) + 2 O₂ (g) ⇌ CO₂ (g) + 2 H₂O (g)

Kemst á jafnvægi milli CH₄, O₂, CO₂ og H₂O við þessi skilyrði? Rökstuddu svarið.

Nauðsynlegt skref í framleiðslu brennisteinssýru er myndun brennisteinsþríoxíðs, SO₃, úr brennisteinsdíoxíði, SO₂, og súrefni, O₂, eins og hér er sýnt. Við hátt hitastig er myndunarhraði SO₃ meiri, en jafnvægismagnið (styrkur eða hlutþrýstingur) af SO₃ er minna en það væri við lægra hitastig. 2 SO₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 SO₃ (g)

(a) Hækkar, lækkar eða helst jafnvægisfasti efnahvarfsins nokkurn veginn óbreyttur þegar hitastig hækkar?

(b) Er efnahvarfið innvermið eða útvermið?

Nefndu fjórar leiðir til að auka styrk hýdrasíns, N₂H₄, í jafnvægi sem lýst er með eftirfarandi jöfnu: N₂ (g) + 2 H₂ (g) ⇌ N₂H₄ (g) ΔH = 95 kJ

Nefndu fjórar leiðir til að auka styrk PH₃ í jafnvægi sem lýst er með eftirfarandi jöfnu: P₄ (g) + 6 H₂ (g) ⇌ 4 PH₃ (g) ΔH = 110,5 kJ

Hvaða áhrif mun hækkun hitastigs hafa á hvert eftirfarandi jafnvægi? Hvaða áhrif mun minnkun á rúmmáli hvarfílátsins hafa á hvert þeirra?

(a) 2 NH₃ (g) ⇌ N₂ (g) + 3 H₂ (g) ΔH = 92 kJ

(b) N₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 NO (g) ΔH = 181 kJ

(c) 2 O₃ (g) ⇌ 3 O₂ (g) ΔH = −285 kJ

(d) CaO (s) + CO₂ (g) ⇌ CaCO₃ (s) ΔH = −176 kJ

Hvaða áhrif mun hækkun hitastigs hafa á hvert eftirfarandi jafnvægi? Hvaða áhrif mun minnkun á rúmmáli hvarfílátsins hafa á hvert þeirra?

(a) 2 H₂O (g) ⇌ 2 H₂ (g) + O₂ (g) ΔH = 484 kJ

(b) N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g) ΔH = −92,2 kJ

(c) 2 Br (g) ⇌ Br₂ (g) ΔH = −224 kJ

(d) H₂ (g) + I₂ (s) ⇌ 2 HI (g) ΔH = 53 kJ

Hægt er að framleiða metanól úr kolmónoxíði og vetni við hátt hitastig og þrýsting í viðurvist hentugs hvata.

(a) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfastann (K_c) fyrir afturkræfa efnahvarfið 2 H₂ (g) + CO (g) ⇌ CH₃OH (g) ΔH = −90,2 kJ

(b) Hvað verður um styrk H₂, CO og CH₃OH við jafnvægi ef meira af H₂ er bætt við?

(c) Hvað verður um styrk H₂, CO og CH₃OH við jafnvægi ef CO er fjarlægt?

(d) Hvað verður um styrk H₂, CO og CH₃OH við jafnvægi ef CH₃OH er bætt við?

(e) Hvað verður um styrk H₂, CO og CH₃OH við jafnvægi ef hitastig kerfisins er hækkað?

(f) Hvað verður um styrk H₂, CO og CH₃OH við jafnvægi ef meira af hvata er bætt við?

Köfnunarefni og súrefni hvarfast við hátt hitastig.

(a) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfastann (K_c) fyrir afturkræfa efnahvarfið N₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 NO (g) ΔH = 181 kJ

(b) Hvað verður um styrk N₂, O₂ og NO við jafnvægi ef meira af O₂ er bætt við?

(c) Hvað verður um styrk N₂, O₂ og NO við jafnvægi ef N₂ er fjarlægt?

(d) Hvað verður um styrk N₂, O₂ og NO við jafnvægi ef NO er bætt við?

(e) Hvað verður um styrk N₂, O₂ og NO við jafnvægi ef rúmmál hvarfílátsins er minnkað?

(f) Hvað verður um styrk N₂, O₂ og NO við jafnvægi ef hitastig kerfisins er hækkað?

(g) Hvað verður um styrk N₂, O₂ og NO við jafnvægi ef hvata er bætt við?

Vatnsgas, sem er blanda af H₂ og CO, er mikilvægt iðnaðareldsneyti sem framleitt er með hvarfi gufu við glóandi kók, sem er að mestu leyti hreint kolefni.

(a) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfastann fyrir afturkræfa hvarfið C (s) + H₂O (g) ⇌ CO (g) + H₂ (g) ΔH = 131,30 kJ

(b) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef meira af C er bætt við?

(c) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef H₂O er fjarlægt?

(d) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef CO er bætt við?

(e) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef hitastig kerfisins er hækkað?

Hreint járn er hægt að framleiða með afoxun járn(III)oxíðs með vetnisgasi.

(a) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfastann (K_c) fyrir afturkræfa hvarfið Fe₂O₃ (s) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 Fe (s) + 3 H₂O (g) ΔH = 98,7 kJ

(b) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef meira af Fe er bætt við?

(c) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef H₂O er fjarlægt?

(d) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef H₂ er bætt við?

(e) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef rúmmál hvarfílátsins er minnkað?

(f) Hvað verður um styrk hvers hvarfefnis og myndefnis við jafnvægi ef hitastig kerfisins er hækkað?

Ammoníak er veikur basi sem hvarfast við vatn samkvæmt þessari jöfnu: NH₃ (aq) + H₂O (l) ⇌ NH₄⁺ (aq) + OH⁻ (aq)

Mun eitthvað af eftirfarandi auka það hlutfall ammoníaks sem breytist í ammoníumjón í vatni?

(a) NaOH er bætt við

(b) HCl er bætt við

(c) NH₄Cl er bætt við

Ediksýra er veik sýra sem hvarfast við vatn samkvæmt þessari jöfnu: CH₃CO₂H (aq) + H₂O (l) ⇌ H₃O⁺ (aq) + CH₃CO₂⁻ (aq)

Mun eitthvað af eftirfarandi auka það hlutfall ediksýru sem hvarfast og myndar CH₃CO₂⁻ jón?

(a) HCl er bætt við

(b) NaOH er bætt við

(c) NaCH₃CO₂ er bætt við

Nefndu tvær leiðir til að minnka jafnvægisstyrk Ag⁺ í lausn af Na⁺, Cl⁻, Ag⁺ og NO₃⁻, sem er í snertingu við fast AgCl. Na⁺ (aq) + Cl⁻ (aq) + Ag⁺ (aq) + NO₃⁻ (aq) ⇌ AgCl (s) + Na⁺ (aq) + NO₃⁻ (aq) ΔH = −65,9 kJ

Hvernig er hægt að auka þrýsting vatnsgufu í eftirfarandi jafnvægi? H₂O (l) ⇌ H₂O (g) ΔH = 41 kJ

Lausn er mettuð af silfursúlfati og inniheldur umframmagn af föstu silfursúlfati: Ag₂SO₄ (s) ⇌ 2 Ag⁺ (aq) + SO₄²⁻ (aq)

Litlu magni af föstu silfursúlfati, sem inniheldur geislavirka samsætu silfurs, er bætt við þessa lausn. Innan fárra mínútna er sýni tekið úr lausnarfasanum og það mælist jákvætt fyrir geislavirkum Ag⁺ jónum. Útskýrðu þessa athugun.

Þegar jöfnum mólmögnum af HCl og HOCl er leyst upp í sitthvoru lagi í jöfnu magni af vatni, frýs lausnin af HCl við lægra hitastig. Hvaða efnasamband hefur stærri jafnvægisfasta fyrir jónun sýru?

(a) HCl

(b) H⁺ + Cl⁻

(c) HOCl

(d) H⁺ + OCl⁻

Efnahvarfi er lýst með þessari jöfnu: A (aq) + 2 B (aq) ⇌ 2 C (aq) K_c = 1 × 10³

(a) Skrifaðu stærðfræðilegu stæðuna fyrir jafnvægisfastann.

(b) Með styrkjum ≤ 1 M skaltu finna tvö styrkjasett sem lýsa blöndu af A, B og C í jafnvægi.

Efnahvarfi er lýst með þessari jöfnu: 2 W (aq) ⇌ X (aq) + 2 Y (aq) K_c = 5 × 10⁻⁴

(a) Skrifaðu stærðfræðilegu stæðuna fyrir jafnvægisfastann.

(b) Með styrkjum ≤ 1 M skaltu finna tvö styrkjasett sem lýsa blöndu af W, X og Y við jafnvægi.

Hvert er gildi jafnvægisfastans við 500 °C fyrir myndun NH₃ samkvæmt eftirfarandi efnajöfnu?

N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g)

Jafnvægisblanda af NH₃ (g), H₂ (g) og N₂ (g) við 500 °C reyndist innihalda 1,35 M af H₂, 1,15 M af N₂ og 4,12 × 10⁻¹ M af NH₃.

Vetni er framleitt til iðnaðarnota með hvarfi metans og vatnsgufu við háan hita.

CH₄ (g) + H₂O (g) ⇌ 3 H₂ (g) + CO (g)

Hvert er gildi jafnvægisfastans fyrir hvarfið ef blanda við jafnvægi inniheldur lofttegundir með eftirfarandi styrk: CH₄, 0,126 M; H₂O, 0,242 M; CO, 0,126 M; H₂, 1,15 M, við hitastigið 760 °C?

0,72 mól sýni af PCl₅ er sett í 1,00 L ílát og hitað. Við jafnvægi inniheldur ílátið 0,40 mól af PCl₃ (g) og 0,40 mól af Cl₂ (g). Reiknaðu gildi jafnvægisfastans fyrir sundrun PCl₅ í PCl₃ og Cl₂ við þetta hitastig.

Við 1 atm og 25 °C sundrast NO₂ með upphafsstyrkinn 1,00 M um 0,0033% í NO og O₂. Reiknaðu gildi jafnvægisfastans fyrir hvarfið.

2 NO₂ (g) ⇌ 2 NO (g) + O₂ (g)

Reiknaðu gildi jafnvægisfastans K_p fyrir hvarfið 2 NO (g) + Cl₂ (g) ⇌ 2 NOCl (g) út frá þessum jafnvægisþrýstingi: NO, 0,050 atm; Cl₂, 0,30 atm; NOCl, 1,2 atm.

Þegar joðgufa er hituð sundrast hún samkvæmt þessari efnajöfnu:

I₂ (g) ⇌ 2 I (g)

Við 1274 K sýnir sýni hlutþrýsting I₂ sem er 0,1122 atm og hlutþrýsting vegna I-frumeinda sem er 0,1378 atm. Ákvarðaðu gildi jafnvægisfastans, K_p, fyrir sundrunina við 1274 K.

Sýni af ammóníumklóríði var hitað í lokuðu íláti.

NH₄Cl (s) ⇌ NH₃ (g) + HCl (g)

Við jafnvægi reyndist þrýstingur NH₃ (g) vera 1,75 atm. Hvert er gildi jafnvægisfastans K_p fyrir sundrunina við þetta hitastig?

Við hitastigið 60 °C er gufuþrýstingur vatns 0,196 atm. Hvert er gildi jafnvægisfastans K_p fyrir uppgufunarjafnvægið við 60 °C?

H₂O (l) ⇌ H₂O (g)

Fylltu út eftirfarandi ófullgerðu ICE-töflur.

(a)

2 SO₃ (g) ⇌ 2 SO₂ (g) + O₂ (g) hvarf ___ ___ + x

(b)

4 NH₃ (g) + 3 O₂ (g) ⇌ 2 N₂ (g) + 6 H₂O (g) hvarf ___ + x ___ ___

(c)

2 CH₄ (g) ⇌ C₂H₂ (g) + 3 H₂ (g) hvarf ___ + x ___

(d)

CH₄ (g) + H₂O (g) ⇌ CO (g) + 3 H₂ (g) hvarf ___ + x ___ ___

(e)

NH₄Cl (s) ⇌ NH₃ (g) + HCl (g) hvarf + x ___

(f)

Ni (s) + 4 CO (g) ⇌ Ni(CO)₄ (g) hvarf + x ___

Fylltu út eftirfarandi ófullgerðu ICE-töflur.

(a)

2 H₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 H₂O (g) hvarf ___ ___ + x

(b)

CS₂ (g) + 4 H₂ (g) ⇌ CH₄ (g) + 2 H₂S (g) hvarf + x ___ ___ ___

(c)

H₂ (g) + Cl₂ (g) ⇌ 2 HCl (g) hvarf + x ___ ___

(d)

2 NH₃ (g) + 2 O₂ (g) ⇌ N₂O (g) + 3 H₂O (g) hvarf ___ ___ ___ + x

(e)

NH₄HS (s) ⇌ NH₃ (g) + H₂S (g) hvarf + x ___

(f)

Fe (s) + 5 CO (g) ⇌ Fe(CO)₅ (g) hvarf ___ + x

Hvers vegna eru engar breytingar tilgreindar fyrir Ni í dæmi 13.60, lið (f)? Hvaða eiginleiki Ni breytist?

Hvers vegna eru engar breytingar tilgreindar fyrir NH₄HS í dæmi 13.61, lið (e)? Hvaða eiginleiki NH₄HS breytist?

Greining á lofttegundunum í lokuðu hvarfíláti sem innihélt NH₃, N₂ og H₂ við jafnvægi við 400 °C leiddi í ljós að styrkur N₂ var 1,2 M og styrkur H₂ var 0,24 M.

N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g) K_c = 0,50 við 400 °C

Reiknaðu mólstyrk NH₃ við jafnvægi.

Reiknaðu fjölda móla af HI sem eru í jafnvægi við 1,25 mól af H₂ og 1,25 mól af I₂ í 5,00 L flösku við 448 °C.

H₂ + I₂ ⇌ 2 HI K_c = 50,2 við 448 °C

Hver er þrýstingur BrCl í jafnvægisblöndu af Cl₂, Br₂ og BrCl ef þrýstingur Cl₂ í blöndunni er 0,115 atm og þrýstingur Br₂ í blöndunni er 0,450 atm?

Cl₂ (g) + Br₂ (g) ⇌ 2 BrCl (g) K_p = 4,7 × 10⁻²

Hver er þrýstingur CO₂ í blöndu við jafnvægi sem inniheldur 0,50 atm af H₂, 2,0 atm af H₂O og 1,0 atm af CO við 990 °C?

H₂ (g) + CO₂ (g) ⇌ H₂O (g) + CO (g) K_p = 1,6 við 990 °C

Hægt er að framleiða kóbaltmálm með því að afoxa kóbalt(II)oxíð með kolmónoxíði.

CoO (s) + CO (g) ⇌ Co (s) + CO₂ (g) K_c = 4,90 × 10² við 550 °C

Hvaða styrkur CO er eftir í jafnvægisblöndu þar sem [CO₂] = 0,100 M?

Kolefni hvarfast við vatnsgufu við hátt hitastig.

C (s) + H₂O (g) ⇌ CO (g) + H₂ (g) K_c = 0,2 við 1000 °C

Ef gert er ráð fyrir að hvarfblanda innihaldi upphaflega aðeins hvarfefni, hver er styrkur CO í jafnvægisblöndu þar sem [H₂O] = 0,500 M við 1000 °C?

Natríumsúlfat 10-hýdrat, Na₂SO₄·10H₂O, afvötnast samkvæmt jöfnunni

Na₂SO₄·10H₂O (s) ⇌ Na₂SO₄ (s) + 10 H₂O (g) K_p = 4,08 × 10⁻²⁵ við 25 °C

Hver er þrýstingur vatnsgufu í jafnvægi við blöndu af Na₂SO₄·10H₂O og Na₂SO₄?

Kalsíumklóríð 6-hýdrat, CaCl₂·6H₂O, afvötnast samkvæmt jöfnunni

CaCl₂·6H₂O (s) ⇌ CaCl₂ (s) + 6 H₂O (g) K_p = 5,09 × 10⁻⁴⁴ við 25 °C

Hver er þrýstingur vatnsgufu í jafnvægi við blöndu af CaCl₂·6H₂O og CaCl₂ við 25 °C?

Nemandi leysti eftirfarandi dæmi og fann út að jafnvægisstyrkurinn væri [SO₂] = 0,590 M, [O₂] = 0,0450 M og [SO₃] = 0,260 M. Hvernig gæti þessi nemandi yfirfarið útreikningana án þess að reikna dæmið aftur? Dæmið var: Fyrir eftirfarandi efnahvarf við 600 °C:

2 SO₂ (g) + O₂ (g) ⇌ 2 SO₃ (g) K_c = 4,32

Nemandi leysti eftirfarandi dæmi og fann út að [N₂O₄] = 0,16 M við jafnvægi. Hvernig gæti þessi nemandi áttað sig á því að svarið væri rangt án þess að reikna dæmið aftur? Dæmið var: Hver er jafnvægisstyrkur N₂O₄ í blöndu sem myndast úr sýni af NO₂ með styrkinn 0,10 M?

2 NO₂ (g) ⇌ N₂O₄ (g) K_c = 160

Gerðu ráð fyrir að breytingin á styrk N₂O₄ sé nógu lítil til að hægt sé að hunsa hana í eftirfarandi dæmi.

(a) Reiknaðu jafnvægisstyrk beggja efna í 1,00 L af lausn sem er útbúin úr 0,129 mólum af N₂O₄ með klóróformi sem leysi.

N₂O₄ (g) ⇌ 2 NO₂ (g) K_c = 1,07 × 10⁻⁵ í klóróformi

(b) Staðfestu að breytingin sé nógu lítil til að hægt sé að hunsa hana.

Gerðu ráð fyrir að breytingin á styrk COCl₂ sé nógu lítil til að hægt sé að hunsa hana í eftirfarandi dæmi.

(a) Reiknaðu jafnvægisstyrk allra efna í jafnvægisblöndu sem myndast við niðurbrot á COCl₂ með upphafsstyrknum 0,3166 M.

COCl₂ (g) ⇌ CO (g) + Cl₂ (g) K_c = 2,2 × 10⁻¹⁰

(b) Staðfestu að breytingin sé nógu lítil til að hægt sé að hunsa hana.

Gerðu ráð fyrir að þrýstingsbreyting H₂S sé nógu lítil til að hægt sé að hunsa hana í eftirfarandi dæmi.

(a) Reiknaðu jafnvægisþrýsting allra efna í jafnvægisblöndu sem myndast við sundrun H₂S með upphafsþrýstingnum 0,824 atm.

2 H₂S (g) ⇌ 2 H₂ (g) + S₂ (g) K_p = 2,2 × 10⁻⁶

(b) Staðfestu að breytingin sé nógu lítil til að hægt sé að hunsa hana.

Hver er styrkur allra efna eftir að blanda sem inniheldur [H₂O] = 1,00 M og [Cl₂O] = 1,00 M nær jafnvægi við 25 °C?

H₂O (g) + Cl₂O (g) ⇌ 2 HOCl (g) K_c = 0,0900

Hver er styrkur PCl₅, PCl₃ og Cl₂ í jafnvægisblöndu sem myndast við sundrun sýnis af hreinu PCl₅ þar sem [PCl₅] = 2,00 M?

PCl₅ (g) ⇌ PCl₃ (g) + Cl₂ (g) K_c = 0,0211

Reiknaðu fjölda gramma af HI sem eru í jafnvægi við 1,25 mól af H₂ og 63,5 g af joði við 448 °C.

H₂ + I₂ ⇌ 2 HI K_c = 50,2 við 448 °C

Bútan er til sem tveir ísómerar, n-bútan og ísóbútan.

K_p = 2,5 við 25 °C

Hver er þrýstingur ísóbútans í íláti með báðum ísómerunum í jafnvægi þegar heildarþrýstingurinn er 1,22 atm?

Hver er lágmarksmassi CaCO₃ sem þarf til að ná jafnvægi við tiltekið hitastig í 6,50 L íláti ef jafnvægisfastinn (K_c) er 0,50 fyrir sundrunarhvarf CaCO₃ við það hitastig?

CaCO₃ (s) ⇌ CaO (s) + CO₂ (g)

Jafnvægisfastinn (K_c) fyrir þetta efnahvarf er 1,60 við 990 °C:

H₂ (g) + CO₂ (g) ⇌ H₂O (g) + CO (g)

Reiknaðu fjölda móla af hverjum efnisþætti í endanlegri jafnvægisblöndu sem fæst með því að bæta 1,00 mólum af H₂, 2,00 mólum af CO₂, 0,750 mólum af H₂O og 1,00 mólum af CO í 5,00 L ílát við 990 °C.

Í 3,0 L íláti mælast eftirfarandi hlutþrýstingar við jafnvægi: N₂, 190 torr; H₂, 317 torr; NH₃, 1,00 × 10³ torr.

N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g)

(a) Hvernig munu hlutþrýstingar H₂, N₂ og NH₃ breytast ef H₂ er fjarlægt úr kerfinu? Munu þeir hækka, lækka eða haldast óbreyttir?

(b) Vetni er fjarlægt úr ílátinu þar til hlutþrýstingur köfnunarefnis við jafnvægi er 250 torr. Reiknaðu hlutþrýsting annarra efna við þessar nýju aðstæður.

Jafnvægisfastinn (K_c) fyrir þetta efnahvarf er 5,0 við tiltekið hitastig.

CO (g) + H₂O (g) ⇌ CO₂ (g) + H₂ (g)

(a) Við greiningu kom í ljós að jafnvægisblanda efnanna við tiltekið hitastig innihélt 0,20 mól af CO, 0,30 mól af vatnsgufu og 0,90 mól af H₂ í hverjum lítra. Hversu mörg mól af CO₂ voru í jafnvægisblöndunni?

(b) Við sama hitastig var meira H₂ bætt við kerfið og hluti vatnsgufunnar fjarlægður með þurrkun. Þar með komst á nýtt jafnvægi þar sem blandan innihélt 0,40 mól af CO, 0,30 mól af vatnsgufu og 1,2 mól af H₂ í hverjum lítra. Hversu mörg mól af CO₂ voru í nýju jafnvægisblöndunni? Berðu þetta saman við magnið í lið (a) og ræddu hvort seinna gildið sé raunhæft. Útskýrðu hvernig það er mögulegt að styrkur vatnsgufu sé sá sami í báðum jafnvægislausnunum þrátt fyrir að hluti gufunnar hafi verið fjarlægður áður en seinna jafnvægið komst á.

Antímonpentaklóríð brotnar niður samkvæmt þessari efnajöfnu:

SbCl₅ (g) ⇌ SbCl₃ (g) + Cl₂ (g)

Jafnvægisblanda í 5,00 L flösku við 448 °C inniheldur 3,85 g af SbCl₅, 9,14 g af SbCl₃ og 2,84 g af Cl₂. Hversu mörg grömm af hverju efni munu finnast ef blöndunni er fært yfir í 2,00 L flösku við sama hitastig?

Skoðum jafnvægið

4 NO₂ (g) + 6 H₂O (g) ⇌ 4 NH₃ (g) + 7 O₂ (g)

(a) Hver er stæðan fyrir jafnvægisfasta (K_c) efnahvarfsins?

(b) Hvernig þarf styrkur NH₃ að breytast til að ná jafnvægi ef hvarfkvótinn er minni en jafnvægisfastinn?

(c) Ef efnahvarfið væri í jafnvægi, hvernig myndi aukið rúmmál hvarfílátsins hafa áhrif á þrýsting NO₂?

(d) Ef þrýstingsbreyting NO₂ er 28 torr þegar blanda lofttegundanna fjögurra nær jafnvægi, hversu mikið breytist þá þrýstingur O₂?

Binding súrefnis við blóðrauða (Hb), sem myndar súrefnisblóðrauða (HbO₂), stjórnast að hluta til af styrk H₃O⁺ og uppleysts CO₂ í blóðinu. Þótt jafnvægið sé flókið má draga það saman á þessa leið:

HbO₂ (aq) + H₃O⁺ (aq) + CO₂ (g) ⇌ CO₂−Hb−H⁺ + O₂ (g) + H₂O (l)

(a) Skrifaðu stæðuna fyrir jafnvægisfastann fyrir þetta efnahvarf.

(b) Útskýrðu hvers vegna myndun mjólkursýru og CO₂ í vöðva við áreynslu örvar losun O₂ úr súrefnisblóðrauða í blóðinu sem streymir um vöðvann.

Fljótandi N₂O₃ er dökkblár við lágt hitastig. Liturinn dofnar hins vegar og verður grænleitur við hærra hitastig þegar efnasambandið sundrast í NO og NO₂. Við 25 °C hefur gildið K_p = 1,91 verið ákvarðað fyrir þetta niðurbrot. Ef 0,236 mól af N₂O₃ eru sett í 1,52 L ílát við 25 °C, reiknaðu þá hlutþrýsting N₂O₃ (g), NO₂ (g) og NO(g) við jafnvægi.

Í 1,00 L íláti við 400 °C eru eftirfarandi jafnvægisstyrkir: N₂, 1,00 M; H₂, 0,50 M; og NH₃, 0,25 M. Hversu mörg mól af vetni þarf að fjarlægja úr ílátinu til að auka styrk köfnunarefnis í 1,1 M? Jafnvægishvarfið er N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g)