Če lahko izmerimo ali kako drugače določimo ravnotežne koncentracije reaktantov in produktov v reakcijski zmesi, lahko izračunamo konstanto ravnotežja pri dani temperaturi.
Konstanta ravnotežja se s temperaturo spreminja.
Izraz za konstanto ravnotežja zapišemo vedno po urejeni enačbi ravnotežne reakcije.
aA + bB $\rightleftharpoons$ cC + dD
$$K\rm{_c} = \frac{\left[\rm {C} \right]^c \cdot \left[\rm {D} \right]^d}{\left[\rm {A} \right]^a \cdot \left[\rm {B} \right]^b}$$
Pomen konstante ravnotežja je v tem, da lahko iz začetnih koncentracij reaktantov izračunamo ravnotežne koncentracije reaktantov in produktov.
V posodo s prostornino 2,0 L damo pri 25 °C 0,027 mol N2O4. Ravnotežna kostanta Kc za disociacijo didušikovega tetraoksida v dušikov dioksid po spodnji reakciji znaša pri 25 °C 4,7·10−3. Izračunajmo ravnotežne koncentracije obeh plinov pri 25 °C.
Začetna množina: nz(N2O4) = 0,027 mol
Začetna koncentracija cz(N2O4) = 0,0135 mol/L
| N2O4(g) | $\rightleftharpoons$ |
2NO2(g) |
|
| Začetek: | 0,0135 |
0 |
|
| Potek: |
0,0135 – x |
0 + 2x |
$K\rm{_c} = \frac{\left[NO_2 \right]^2}{\left[N_2O_4 \right]} = \frac{(2x)^2}{0,0135 - x} = 4,7 \cdot 10^{-3}$
$4 \cdot x^2 = 4,7 \cdot 10^{-3} \cdot (0,0135-x)$
$4 \cdot x^2 + 4,7 \cdot 10^{-3}x - 6,35\cdot 10^{-5} = 0$; ($ax^2 + bx + c = 0$)
$x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4 \cdot a \cdot c}}{2 \cdot a} = \frac{-4,7 \cdot 10^{-3} \pm \sqrt{(4,7 \cdot 10^{-3})^2 + 4 \cdot 4 \cdot 6,35\cdot 10^{-5}}}{2 \cdot 4}$
Od obeh možnih rešitev je smiselna le ena, pozitivna: $x = 3,4\cdot 10^{-3}$ mol/L
cr(N2O4) = 0,010 mol/L; cr(NO2) = 0,0068 mol/L