Hằng số cân bằng (Kc) là gì?
Đối với một phản ứng thuận nghịch khi đạt trạng thái cân bằng, hằng số cân bằng Kc biểu thị tỉ lệ giữa nồng độ các sản phẩm và nồng độ các chất phản ứng, trong đó mỗi nồng độ được nâng lên lũy thừa bằng hệ số tỉ lượng của nó. Kc lớn cho thấy sản phẩm chiếm ưu thế tại cân bằng; Kc nhỏ cho thấy chất phản ứng chiếm ưu thế. Theo quy ước, Kc là đại lượng không thứ nguyên khi được xác định dựa trên nồng độ chuẩn.
Cách sử dụng máy tính
Nhập nồng độ mol (mol/L) của từng sản phẩm và chất phản ứng ở trạng thái cân bằng, kèm theo hệ số trong phương trình đã cân bằng. Công cụ hỗ trợ tối đa hai sản phẩm và hai chất phản ứng — nếu phản ứng của bạn chỉ có một chất ở mỗi vế, hãy để trống (hoặc nhập 0) cho chất thứ hai. Máy tính sẽ tính tử số (phần sản phẩm), mẫu số (phần chất phản ứng) và tỉ lệ giữa chúng, chính là Kc.
Giải thích công thức
Với phản ứng tổng quát aA + bB ↔ cC + dD, hằng số cân bằng được tính như sau:
$$K_c = \frac{[\text{C}]^{c} \cdot [\text{D}]^{d}}{[\text{A}]^{a} \cdot [\text{B}]^{b}}$$
Chỉ những chất ở cùng pha với dung dịch (pha lỏng hoặc pha khí) mới được đưa vào công thức; chất rắn và chất lỏng nguyên chất được bỏ qua. Hãy dùng hệ số bằng 0 để loại bỏ chất thứ hai khi không cần thiết.
Ví dụ minh họa
Xét phản ứng 2A ↔ B, với \([\text{A}] = 0{,}2\) mol/L và \([\text{B}] = 0{,}5\) mol/L tại cân bằng. Tử số là \([\text{B}]^{1} = 0{,}5\). Mẫu số là \([\text{A}]^{2} = 0{,}2^2 = 0{,}04\). Vậy $$K_c = \frac{0{,}5}{0{,}04} = 12{,}5.$$
Câu hỏi thường gặp
Kc và Kp khác nhau như thế nào? Kc sử dụng nồng độ mol, còn Kp sử dụng áp suất riêng phần cho các phản ứng ở pha khí.
Kc có đơn vị không? Theo quy ước, Kc được xem là đại lượng không thứ nguyên, vì nồng độ được biểu diễn tương đối so với trạng thái chuẩn 1 mol/L.
Kc lớn hơn 1 nghĩa là gì? Điều đó cho thấy phản ứng thuận chiếm ưu thế và sản phẩm chiếm phần lớn tại trạng thái cân bằng.
