1. Kemijska ravnoteža
11/17/2018

2.  Dinamička ravnoteža :
Stanje pri kojem se dva procesa odvijaju istim brzinama. 
11/17/2018

3. Kemijska ravnoteža:
uspostavlja se kad se suprotne reakcije odvijaju istim brzinama a koncentracije produkata i reaktanata se s vremenom više ne mijenjaju.
brzinaf = brzinar
11/17/2018

4. Kemijska ravnoteža
Da bi se uspostavila, sustav mora biti zatvoren; ni produkti niti reaktanti ne smiju pobjeći iz sustava.
11/17/2018

5. kf= brzina napredne reakcije Povratna reakcija: BA Rate = kr[B]
Za reakciju: AB
Napredna reakcija:
AB Rate = kf[A]
kf= brzina napredne reakcije
Povratna reakcija:
BA Rate = kr[B]
kr= brzina povratne reakcije
11/17/2018

6. S odvijanjem napredne reakcije,
[A] se smanjuje a brzina napredne reakcije pada.
[B] raste a brzina povratne reakcije se povećava.
Naposljetku se brzine napredne i povratne reakcije izjednačavaju. (kemijska ravnoteža)
11/17/2018

7. kf[A]= kr[B]
Kada se jednom uspostavi ravnoteža koncentracije A i B se više ne mijenjaju.
11/17/2018

8. Izraz za ravnotežu K = [produkti] [reaktanti] ! [u ravnoteži]
11/17/2018

9. Zakon o djelovanju masa (Guldberg i Waage): izražava odnos između koncentracije reaktanata i produkata u kemijskoj ravnoteži.
Primjer:
aA + bB  cC + dD
Kc = [C]c[D]d
[A]a[B]b
11/17/2018

10. ↑ izraz za konstantu ravnoteže. Kc – konstanta ravnoteže.
Kc = [C]c[D]d
[A]a[B]b
↑ izraz za konstantu ravnoteže.
Kc – konstanta ravnoteže.
indeks c ukazuje na koncentracije izražene pomoću molarnosti.
In general, the numerator of an equilibrium constant expression is the product of all concentrations on the product side, each raised to the power of its coefficient.
Denominator is the product of concentrations on the reactant side.
11/17/2018

11. Primjer: Napredna reakcija: 2SO2 (g) + O2 (g)  2SO3(g)
Povratna reakcija:
2SO3(g)  2SO2 (g) O2 (g)
Skupna reakcija:
2SO2 (g) O2 (g)  2SO3(g)
11/17/2018

12. 2SO2 (g) O2 (g)  2SO3(g)
11/17/2018

13. Koja je vrijednost K’c za ovu reakciju? SO2 + 1/2O2  SO3
primjer:
Kc za reakciju:
2SO2 + O2 2SO3 iznosi 4.3 x 106.
Koja je vrijednost K’c za ovu reakciju?
SO /2O2  SO3
11/17/2018

14. 2SO2 + O2  2SO3 Kc = [SO3]2 [SO2]2[O2] K’c = [SO3] [SO2] [O2]1/2
= 2.1 x 103
11/17/2018

15. Primjer: H2(g) + I2(g)  2HI(g)
Konstanta ravnoteže za ovu reakciju pri 400oC je 64.
Kolika je vrijednost konstante ravnoteže za povratnu reakciju?
napredna Kc = [HI]2
[H2][I2]
povratna K’c = [H2][I2]
[HI]2
11/17/2018

16. 2HI(g)  H2(g) + I2(g) H2(g) + I2(g)  2HI(g) K’c = 1 Kc = 1 64
= 1 64 =
11/17/2018

17. Po završetku sve tri komponente prisutne su u zatvorenom rezervoaru.
Haberov proces
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
Proces stvaranja amonijaka odvija se pri visokoj temperaturi i visokom tlaku.
Po završetku sve tri komponente prisutne su u zatvorenom rezervoaru.
11/17/2018

18. Bez obzira na početnu koncentraciju, pri ravnoteži su relativne koncentracije sva tri plina iste.
Even if you start with all ammonia, you end up with all 3 at the same relative concentrations at equilibrium.
Equilibrium can be achieved from either direction
11/17/2018

19. Konstanta ravnoteže za Haberov proces
Konstanta ravnoteže ovisi samo o stehiometriji reakcije, a ne i o mehanizmu te reakcije.
11/17/2018

20. Slijedeći ravnotežni proces proučavan je pri 230ºC:
2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g)
U jednom eksperimentu nađeno je da su koncentracije reaktivnih specija pri ravnoteži [NO]=0.0542M, [O2]=0.127M i [NO2]=15.5M. Izračunajte Kc za ovu reakciju pri eksperimentalnoj temperaturi.
11/17/2018

21. 6.44 x 105 Kc nema jedinice
11/17/2018

22. Kc izražena pomoću parcijalnih tlakova
primjer:
aA + bB  cC + dD
PA je parcijalni tlak tvari A zadan u atmosferama (atm)
11/17/2018

23. Vrijednosti za Kc i Kp su obično različite.
Moguće je izraziti jednu vrijednost ako znamo drugu.
N/v has units of moles per liter (M)
n equals the sum of coefficients of the gas products minus sum of the coefficients of the gas reactants.
n je promjena u broju molova plina.
11/17/2018

24. N2O4(g) 2NO2(g) n = 2-1 = 1 Za gore navedenu reakciju, Kp=Kc(RT)
11/17/2018

25. Izračunajte vrijednost za Kp.
Za ravnotežu SO3(g)  2SO2(g) + O2(g) pri temperaturi od 1000K, Kc iznosi 4.08 x 10-3.
Izračunajte vrijednost za Kp.
0.335
11/17/2018

26. Veličina konstante ravnoteže
Kada je Kc jako velika brojnik je puno veći od nazivnika.
Ravnoteža leži udesno, odnosno na strani produkata u kemijskoj jednadžbi.
11/17/2018

27. K>>1 favorizirani su produkti.
Kada je konstanta ravnoteže jako mala ravnoteža leži ulijevo, odnosno na strani rektanata.
K>>1 favorizirani su produkti.
K<<1 favorizirani su reaktanti.
11/17/2018

28. Smjer kemijske jednadžbe i K
Ravnoteža se može uspostaviti iz oba smjera reverzibilne reakcije.
Konstanta ravnoteže za jednadžbu napisanu u jednom smjeru recipročna je onoj za jednadžbu u suprotnom smjeru.
11/17/2018

29. N2O4(g) 2NO2(g) Za naprednu: Za povratnu: Smjer jednadžbe i K
Both constants are valid, but meaningless if not accompanied with the direction of the equation.
11/17/2018

30. CaCO3(s) CaO(s)+ CO2(gas)
Heterogene ravnoteže
Kemijske tvari su u ravnoteži ali u različitim agregatnim stanjima.
CaCO3(s) CaO(s)+ CO2(gas)
Konstanta ravnoteže
This presents a problem with concentration units.
Concentration equals density divided by its molar mass(M).
Density = g mol = mol
M cm g cm3
11/17/2018

31. Koncentracija čiste krutine ili tekućine je konstantna.
Ako je čista krutina ili čista tekućina uključena u heterogenu ravnotežu, njena koncentracija nije uključena u izraz za konstantu ravnoteže.
11/17/2018

32. Ova jednadžba pokazuje da će, na danoj temperaturi, ravnoteža između CaO,CaCO3, & CO2 uvijek rezultirati istom koncentracijom CO2.
Čiste krutine ili čiste tekućine moraju biti prisutne da bi se uopće ravnoteža uspostavila.
Even though the pure solid or pure liquid do not appear in the equilibrium constant expression, they must be present and participating in order for the equilibrium to be established.
11/17/2018

33. Napišite izraz za Kc i Kp za slijedeću reakciju:
3Fe(s)+ 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g)
11/17/2018

34. 3Fe(s)+ 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g)
Koja od slijedećih specija: H2(g), H2O(g), O2(g)-ako se doda uz Fe3O4(s) u zatvoreni rezervoar na povišenoj temperaturi, dovodi do uspostave ravnoteže za gore navedenu reakciju
Samo H2
11/17/2018

35. Multipla ravnoteža – kada produkti jedne ravnotežne reakcije postaju reaktanti slijedeće ravnotežne reakcije.
primjer:
A + B  C + D
C + D  E + F K1 K2 Kc
A + B  E + F
11/17/2018

36. A + B  C + D C + D  E + F A + B  E + F Kc = [E][F] [A][B]
= [C][D] x [E][F]
[A][B] [C][D]
Kc = K1K2
11/17/2018

37. primjer: NO2  NO + 1/2O2 K1 = 0.012 Slijedi reakcija:
SO /2O2  SO3
K2 = 20
Ukupna reakcija:
NO2 + SO2  SO3 + NO
Kc = K1K2 = (0.012)(20) = 0.24
11/17/2018

38. Izračun konstante ravnoteže
Ravnotežne su koncentracije uglavnom nepoznate.
Ako je poznata jedna ravnotežna koncentracija, stehiometrija nam omogućava da odredimo ravnotežne koncentracije ostalih sudionika reakcije.
11/17/2018

39. Ravnotežna koncentracija
Početna koncentracija
Promjena koncentracije
Ravnotežna koncentracija
11/17/2018

40. Račun ravnotežne koncentracije:
Tabelirati sve poznate početne i ravnotežne koncentracije.
Za one specije za koje poznate i početna i ravnotežna konc. izračunati promjenu koncentracije.
Iskorititi stehiometriju za račun promjena koncentracije svih sudionika u izrazu za konstantu ravnoteže.
Upotrijebiti početne koncentracije i promjene koncentracija za računanje ravnotežnih koncentracija.
11/17/2018

41. Ako se 3. 0 mola I2 i 4. 0 mola Br2 stave u reaktor 2
Ako se 3.0 mola I2 i 4.0 mola Br2 stave u reaktor 2.0 L pri 150oC, dogodit će se slijedeća reakcija sve do uspostave ravnoteže:
I2(g) + Br2(g)  2IBr(g)
Kemijska analiza pokazuje da reaktor sadrži 3.2 mola IBr. Koja je vrijednost konstante ravnoteže Kc za ovu reakciju?
11/17/2018

42. Ovo su ravnotežne koncentracije!
Kc = [IBr]2
[I2][Br2]
I2(g) Br2(g)  2IBr(g)
Početne
konc.
0 mol
4.0 mol
3.0 mol x x 2x
promjena
Pri
ravnoteži
2x =
3.2 mol ? ?
x = 1.6
11/17/2018

43. Ovo moraju biti ravnotežne koncentracije!
Kc = [IBr]2
[I2][Br2]
I2(g) Br2(g)  2IBr(g)
Početne
konc.
0 mol
4.0 mol
3.0 mol 2x
promjene
1.6 mol
1.6 mol
Pri
ravnoteži
3.2 mol
1.4 mol
2.4 mol
11/17/2018

44. Primjena konstante ravnoteže
Veličina K određuje koja je reakcija favorizirana.
Pomoću K možemo predvidjeti:
Smjer reverzibilne reakcije
Veličinu koncentracije reaktanata i produkata pri ravnoteži.
11/17/2018

45. Reakcijski kvocijent (Q)
Uvrštavanjem početnih koncentracija reaktanata i produkata u izraz za konstantu ravnoteže dobije se reakcijski kvocijent.
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
11/17/2018

46. Reakcijski kvocijent (Q) i smjer reakcije
Q=K sustav je u ravnoteži
Q>K reakcija je pomaknuta ulijevo
(prema reaktantima)
Q<K reakcija je pomaknuta udesno
(prema produktima)
11/17/2018

47. Smjer reakcije 1. korak: izračunati reakcijski kvocijent, Qc
2. korak: usporediti Qc i Kc
11/17/2018

48. slučaj 1: Qc > Kc previše produkata! Stanje ravnoteže
previše reaktanata!
11/17/2018

49. N2(g)+ 3H2(g)  2 NH3(g)
Na početku reakcije bilo je mola N2, 3.21 x 10-2 mola H2, i 6.42 x 10-4 mola NH3 u reakcijskom rezervoaru od 3.50 L pri 200º C. Ako je konstanta ravnoteže (Kc) 0.65 na zadanoj temperaturi, je li sustav u ravnoteži? Ako nije, u kojem je smjeru ravnoteža pomaknuta?
11/17/2018

50. Početne koncentracije
Example 14.8 page 580 chang
11/17/2018

51. N2(g)+ 3H2(g)  2 NH2(g)
Kc= 0.65
Qc je manja Kc. Sustav nije u ravnoteži nego je reakcija pomaknuta slijeva u desno.
11/17/2018

52. Napredovanje reakcije
11/17/2018

53. Računanje ravnotežnih koncentracija
Često su Kc i početne koncentracije poznate.
Tada se mogu izračunati i ravnotežne koncentracije.
11/17/2018

54. H2(g) + I2(g)  2HI(g)
Smjesa od mola H2 i mola I2 stavi se u tikvicu od inoxa od 1.00L pri 430ºC. Izračunajte ravnotežne koncentracije H2, I2, i HI. Ravnotežna konstanta Kc za tu reakciju je 54.3 na zadanoj temperaturi.
11/17/2018

55. H2(g) + I2(g) 2HI(g) Početna molarnost (M) 0.500 0.00 Promjena (M) -x
Ravnoteža (M)
0.500-x 2x
11/17/2018

56. 11/17/2018

57. Pri ravnoteži koncentracije su:
[H2]= ( ) = 0.107M
[I2] = ( ) = 0.107M
[HI] = 2(0.393) = 0.786M
Odgovori se mogu provjeriti računanjem Kc uz ravnotežne koncentracije.
11/17/2018

58. H2(g) + I2(g) 2HI(g)
Ako su za istu reakciju i na istoj temperaturi početne koncentracije HI, H2, i I M, M, & M. Izračunajte ravnotežne koncentracije.
11/17/2018

59. H2(g) + I2(g)  2HI(g) Početna molarnost (M) 0.00623 0.00414 0.0224
Promjena (M) -x
+2x
Ravnoteža (M) x x x
11/17/2018

60. 11/17/2018

61. ax2 + bx + c = 0 Rješenje je: Ovo je kvadratna jednadžba oblika:
X = M or x = M
The first solution in impossible since it says more I2 reacted
a= 50.3; b = ; c = 8.98x10-4
11/17/2018

62. Pri ravnoteži koncentracije su:
[H2]= ( ) = M
[I2] = ( ) = M
[HI] = ( ( )= M
11/17/2018

63. Le Chatelier'ov princip
Ako se na sustav u ravnoteži primjeni neki oblik stresa, ravnoteža će se pomaknuti u onom smjeru u kojem će neutralizirati dani stres.
A B  C D
Stres može biti npr. promjena:
temperature
tlaka
koncentracije jedne komponente.
11/17/2018

64. Promjena koncentracije reaktanata ili produkata
Dodatkom tvari sustavu u ravnoteži pomaknut će reakciju trošenjem dodane komponente.
Oduzimanjem tvari iz sustava u ravnoteži pomaknut će reakciju nastajanjem više odvedenog produkta.
11/17/2018

65. Učinak tlaka i volumena
Smanjenjem volumena plinskog ravnotežnog sustava (pri konstantnoj T) uzrokovat će pomak u smjeru smanjenja broja molova plina u ravnoteži.
N2O4  2NO2
Koji smjer favorizira smanjenje volumena?
Smjer nastanka reaktanata
Reduced volume of a gas mixture means that pressure is increased.
Pressure and volume changes do not change the value of K as long as the Temperature remains constant.
11/17/2018

66. H2(g) + I2(g)  2HI(g)
Kakvu će promjenu uzrokovati smanjenje volumena ili tlaka u ovom sustavu?
Neće biti promjene.
11/17/2018

67. Učinak promjene temperature
Vrijednosti konstanti ravnoteže gotovo se uvijek mijenjaju s promjenom temperature.
Entalpija reakcije ima glavnu ulogu u načinu učinka topline na ravnotežu.
Pressure changes do not cause a change in the Kc.
11/17/2018

68. Povišenjem temperature reakcija se pomakne u smjeru apsorpcije topline.
Endotermna r.: + (udesno)
reaktnati + toplina  produkti
Egzotermna r.: - (ulijevo)
reaktanti  produkti + toplina
11/17/2018

69. Haberov proces. Hr = - 485 J/mol N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g) + toplina
Primjer:
Haberov proces. Hr = J/mol
N2(g) H2(g)  2NH3(g)
+ toplina
Rezultat
Stres
 više produkata
[N2]
[NH3]
 manje produkata
 više produkata P
 manje produkata T
11/17/2018

70. 2PbS(s) + 3 O2(g) 2PbO(s) + 2SO2(g)
Razmotrite slijedeći ravnotežni sustav i predvidite smjer ukupne reakcije za svaki slučaj ako  tlake ( volumen) sustava pri konstantnoj temperaturi.
2PbS(s) + 3 O2(g) 2PbO(s) + 2SO2(g)
First: consider only the gaseous molecules. 3moles reactants and 2 moles of products.
Net rx shifts to the right (products)
2nd reaction: 2 moles products/ 1mole reactants Reaction favors left when pressure is increased, products are favored.
PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
11/17/2018

71. Učinak katalizatora
Katalizatori snižavaju energetsku barijeru između produkata i rektanata.
Ea se snižava za isti iznos u oba slučaja (za naprednu i za povrtanu reakciju).
Katalizatori ubrzavaju uspostavljanje ravnoteže.
NE mijenjaju sastav ravnotežne smjese.
See diagram on page 582// figure 15.16
11/17/2018

72. 3O2(g) 2O3(g) º=284kJ Koji je učinak  tlaka uz  volumen?
Kada je gornja reakcija u ravnoteži
Koji je učinak  tlaka uz  volumen?
 tlaka dodatkom O2?
 temperature?
dodatka katalizatora?
1.) Shift is right to left
favors lowering volume (less moles to the right)
2.) Favors reaction left to right, must decrease the added O2
3.) Favors right to left due to being endothermic.
4.) No effect on the equilibrium
Catalyst only get to equilibrium faster.
11/17/2018

73. Ravnoteža u otopinama elektrolita
U otopinama elektrolita dolazi do disocijacije (proces raspadanja molekula na manje molekule, atome ili ione).
Stupanj disocijacije (a) – pokazuje udio molekula koje disociraju na ione.
11/17/2018

74. Aktivitet iona
Između suprotno nabijenih iona u otopinama elektrolita djeluju jake Coulombove privlačne sile pa se u račun uzima aktivitet iona.
aB – aktivitet iona B (bezdimenzijska veličina)
gB – koeficijent aktiviteta iona B (nalazi se u tablicama)
cB – koncentracija iona B
11/17/2018

75. Konstanta disocijacije (Kθ)
11/17/2018

76. 11/17/2018

77. ZADACI ZA VJEŽBU 2 NH3 (g)  N2(g) + 3 H2(g)
Uzorak plinske smjese uzet pri 700 oC sadržavao je 0.37 M amonijak, 2 M
dušik i 3 M kisik. Izračunajte koncentracijsku konstantu ravnoteže za reakciju
raspada amonijaka!
2 NH3 (g)  N2(g) + 3 H2(g)
cr(NH3) = 0.37 moldm-3
cr(N2) = 2 moldm-3
cr(O2) = 3 moldm-3
Kc =?
Koncentracijska konstanta ravnoteže je mol2dm-6.
11/17/2018

78. ZADACI ZA VJEŽBU H2 (g) + CO2(g)  H2O(g) + CO(g)
2. Staklena posuda volumena 2 litre sadrži 2 mola vodika, 20 mola
ugljik-dioksida i 16 mola ugljik-monoksida. Izračunaj konstantu ravnoteže za
reakciju koja sadrži ove komponente u ravnoteži!
H2 (g) + CO2(g)  H2O(g) + CO(g)
nr(H2) = 2 mola
nr(CO2) = 20 mola
nr(CO) = 16 mola
V = 2 dm3
Kc =?
Koncentracijska konstanta
ravnoteže je 1.6.
11/17/2018

79. ZADACI ZA VJEŽBU CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
3. Konstanta ravnoteže za reakciju nastajanja estera octene kiseline s alkoholom
pri 25 oC iznosi 4. Izračunajte količine svih komponenata u ravnoteži ako su
početne kolčine tvari u smjesi bile 1 mol octene kiseline, 1 mol etanola,
1 mol etilacetata i 1 mol vode.
n(CH3COOH) = 1 mol
n(C2H5OH) = 1 mol
n(CH3COOC2H5) = 1 mol
n(H2O) = 1 mol
K = 4
ravnotežne koncentracije = ?
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
Iz vrijednosti K vidimo da se koncentracija estera i vode povećava prema početnoj koncentraciji,
a koncentracije kiseline i alkohola smanjuju. Kako se ukupne količine tvari ne mijenjaju u smjesi
tako umjesto količine tvari možemo pisati koncentracije.
Početna konc.
U tijeku
U ravnoteži
CH3COOH 1
1-x
C2H5OH
CH3COOC2H5
1+x
H2O
11/17/2018

80. ZADACI ZA VJEŽBU nr(C2H5OH) = 0.67 mol nr(CH3COOC2H5) = 1.33 mol
n(CH3COOH) = 1 mol
n(C2H5OH) = 1 mol
n(CH3COOC2H5) = 1 mol
n(H2O) = 1 mol
K = 4
ravnotežne koncentracije = ?
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
Realna promjena
Nemoguće jer je početna 1
nr(CH3COOH) = 0.67 mol
nr(C2H5OH) = 0.67 mol
nr(CH3COOC2H5) = 1.33 mol
nr(H2O) = 1.33 mol
11/17/2018

81. ZADACI ZA VJEŽBU nr(C2H5OH) = 0.67 mol nr(CH3COOC2H5) = 1.33 mol
n(CH3COOH) = 1 mol
n(C2H5OH) = 1 mol
n(CH3COOC2H5) = 1 mol
n(H2O) = 1 mol
K = 4
ravnotežne koncentracije = ?
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
Realna promjena
Nemoguće jer je početna 1
nr(CH3COOH) = 0.67 mol
nr(C2H5OH) = 0.67 mol
nr(CH3COOC2H5) = 1.33 mol
nr(H2O) = 1.33 mol
11/17/2018

82. ZADACI ZA VJEŽBU 2H2 (g) + C (s)  CH4(g)
4. Ugljik i 1 g vodika stave su u staklenu posudu volumena 5 litara koja je
zatim zataljena i zagrijana na 1000oC. U ravnoteži je nastalo 0.22 g metana.
Izračunajte konstantu ravnoteže pri toj temperaturi za reakciju nastajanja metana!
m(H2) = 1 g
m(CH4) = 0.22 g
V = 5 dm3
Kc =?
2H2 (g) + C (s)  CH4(g)
U izrazu za K izuzmemo ugljik jer je u krutom stanju
Koncentracijska konstanta ravnoteže je 0.332dm3/mol.
11/17/2018

83. ZADACI ZA VJEŽBU Ako se volumen smanji na polovicu, onda je
5. Analizom ravnotežnog sustava između triklorooksofosfora i fosfonilklorida:
POCl3  POCl + Cl2
pri određenoj temperaturi utvrđene su slijedeće ravnotežne koncentracije svih
sudionika reakcije:
cr(POCl3) = 2.25 M; cr(POCl) = 0.75 M; cr(Cl2) = 0.75 M
Ako se zbog povećanja vanjskog tlaka pri stalnoj temperaturi volumen smanji na
polovicu početne vrijednosti izračunajte nove ravnotežne koncentracije sudionika!
Ako se volumen smanji na polovicu, onda je
c1*V1=c2*V1/2 jer je V2=V1/2 pa je
2c1*V1=c2*V  c1=c2
c2(POCl3) = 2.25 M * 2 = 4.5 M
c2(POCl) = 0.75 M * 2 = 1.5 M
c2(Cl2) = 0.75 M * 2 = 1.5 M
Nove vrijednosti ravnotežnih koncentracija su:
c2(POCl3) = 4.5 M
c2(POCl) = 1.5 M
c2(Cl2) = 1.5 M
11/17/2018

84. ZADACI ZA VJEŽBU 6. Kako na ravnotežu reakcije: ½ N2 + ½ O2  NO
utječu dolje navedene promjene reakcijskih uvjeta, ako je entalpija te reakcije
90.5 kJmol-1?
a) povišenje temperature!
Ravnoteža se pomiče udesno (budući da entalpija ima pozitivan predznak, ovo je endotermna reakcija u kojoj se troši toplina).
b) smanjenje temperature!
Ravnoteža se pomiče ulijevo (budući da entalpija ima pozitivan predznak, ovo je endotermna reakcija u kojoj se troši toplina).
c) povišenje koncentracije dušik(II)-oksida!
Ravnoteža se pomiče ulijevo.
d) povišenje koncentracije kisika!
Ravnoteža se pomiče udesno.
e) smanjanje koncentracije dušika!
Ravnoteža se pomiče ulijevo.
f) prisutnost katalizatora!
Ne utječe na ravnotežu.
11/17/2018

85. ZADACI ZA VJEŽBU 7. Kako na ravnotežu reakcije:
CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)
utječu dolje navedene promjene reakcijskih uvjeta?
a) povišenje koncentracije ugljik-monoksida!
Ravnoteža se pomiče udesno.
b) smanjanje koncentracije vodene pare!
Ravnoteža se pomiče ulijevo.
c) povišenje koncentracije ugljik-dioksida!
Ravnoteža se pomiče ulijevo.
d) smanjanje koncentracije vodika!
Ravnoteža se pomiče udesno.
11/17/2018

86. ZADACI ZA VJEŽBU Ako se tlak poveća 4 puta, brzina prirasta će se
8. Kako se smanjuje brzina prirasta koncentracije tvari pri reakciji nastajanja
amonijaka:
3 H2(g) + N2(g)  2 NH3(g)
ako se tlak poveća 4 puta?
Brzina prirasta koncentracije amonijaka
prije promjene tlaka.
Povećanjem tlaka 4 puta povećava se i koncentracija plinova prema početnoj
koncentraciji 4 puta.
Ako se tlak poveća 4 puta, brzina prirasta će se
povećati 256 puta.
11/17/2018

87. ZADACI ZA VJEŽBU
9. Konstanta ravnoteže za reakciju:
CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(g)
pri 100 oC iznosi Izračunajte volumen CO koji se dobije pri toj temperaturi
ako se za reakciju uzme 100 ml CO2 i 50 ml H2!
K = 0.52
V(CO2) = 100 ml = 0.1 dm3
V(H2) = 50 ml = 0.05 dm3
V(CO) = ?
Iz 2 mola reaktanata nastaje 2 mola produkata, što znači
da je tlak konstantan pa u izrazu za konstantu ravnoteže
umjesto koncentracija smijemo pisati volumene plinova.
Pri reakcijama koje teku u homogenim sredinama i pri kojima se ukupna
količina tvari ne mijenja, molarne koncentracije se prilikom izračunavanja
mogu zamijeniti količinama reagirajućih tvari, odnosno volumenima,
volumnim, masenim i količinskim udjelima, parcijalnim tlakovima ako su
posrijedi plinovi.
11/17/2018

88. ZADACI ZA VJEŽBU 9. Konstanta ravnoteže za reakciju:
CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(g)
pri 100 oC iznosi Izračunajte volumen CO koji se dobije pri toj temperaturi
ako se za reakciju uzme 100 ml CO2 i 50 ml H2!
K = 0.52
V(CO2) = 100 ml = 0.1 dm3
V(H2) = 50 ml = 0.05 dm3
V(CO) = ?
Ako pretpostavimo da x ml CO2 reagira, reagirat će isto
toliko ml H2, a dobit ćemo jednake volumene CO i
vodene pare, ako su temperatura i tlak konstantni.
U ravnoteži imamo slijedeće volumene pojedinih plinova:
početak
promjena
ravnoteža
CO2
100 -x
100-x H2 50
50-x CO +x x
H2O
11/17/2018

89. ZADACI ZA VJEŽBU V(CO) = 28.375 ml realno nije moguće
9. Konstanta ravnoteže za reakciju:
CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(g)
pri 100 oC iznosi Izračunajte volumen CO koji se dobije pri toj temperaturi
ako se za reakciju uzme 100 ml CO2 i 50 ml H2!
realno
nije moguće
V(CO) = ml
11/17/2018

90. ZADACI ZA VJEŽBU
10. U prazni posudu čiji je volumen 1 dm3 stavljeno je pri određenoj temperaturi 10 mola
dušik(II)-oksida i 6 mola kisika. Nakon uspostavljanja ravnoteže analizom je utrvđeno
da je nastalo 8.8 mola dušik(IV)-oksida. Odredite vrijednost konstante ravnoteže prije
eksperimenta i zaključite je li reakcija značajnije povratna ili polazna:
2 NO(g) + O2(g)  2 NO2(g)
V = 1 dm3
nr(NO2) = 8.8 mola  cr(NO2) = 8.8 moldm-3
n(NO) = 10 mola  c(NO) = 10 moldm-3
n(O2) = 6 mola  c(O2) = 6 moldm-3
K = ?
Cpočetna/moldm-3
cizreagirano/moldm-3
cravnotežna/moldm-3
NO2
+ 8.8
8.8 O2 6
- 8.8 : 2
1.6 NO 10
- 8.8
1.2
11/17/2018

91. ZADACI ZA VJEŽBU Konstanta u iznosu 33.61 pokazuje da je
10. U prazni posudu čiji je volumen 1 dm3 stavljeno je pri određenoj temperaturi 10 mola
dušik(II)-oksida i 6 mola kisika. Nakon uspostavljanja ravnoteže analizom je utrvđeno
da je nastalo 8.8 mola dušik(IV)-oksida. Odredite vrijednost konstante ravnoteže prije
eksperimenta i zaključite je li reakcija značajnije povratna ili polazna:
2 NO(g) + O2(g)  2 NO2(g)
Cpočetna/moldm-3
cizreagirano/moldm-3
cravnotežna/moldm-3
NO2
+ 8.8
8.8 O2 6
- 8.8 : 2
1.6 NO 10
- 8.8
1.2
Konstanta u iznosu pokazuje da je
reakcija značajnije u smjeru stvaranja
dušik(IV)-oksida tj. prevladava polazna
reakcija.
11/17/2018

92. ZADACI ZA VJEŽBU
11. Pri 27 oC fosfor(V)-klorid , fosfor(III)-klorid i klor nalaze se u ravnoteži prema
jednadžbi:
PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g)
Ako se u posudu od 10 dm3 unese 2 mola PCl5 te po 1 mol PCl3 i Cl2, kolike će
biti ravnotežne koncentracije svih komponenata u smjesi ako je vrijednost
K = 0.59 moldm-3?
V = 10 dm3
n(PCl5) = 2 mola  cr(PCl5) = 0.2 moldm-3
n(PCl3) = 1 mol  c(PCl3) = 0.1 moldm-3
n(Cl2) = 1 mol  c(Cl2) = 0.1 moldm-3
Ravnotežne koncentracije = ?
Cpočetna/moldm-3
cizreagirano/moldm-3
cravnotežna/moldm-3
PCl5
0.2
- x
0.2 – x
PCl3
0.1
+ x
0.1 + x
Cl2
11/17/2018

93. ZADACI ZA VJEŽBU c(PCl3) = 0.22 moldm-3 c(Cl2) = 0.22 moldm-3
PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g)
Cpočetna/moldm-3
cizreagirano/moldm-3
cravnotežna/moldm-3
PCl5
0.2
- x
0.2 – x
PCl3
0.1
+ x
0.1 + x
Cl2
c(PCl5) = 0.08 moldm-3
c(PCl3) = 0.22 moldm-3
c(Cl2) = 0.22 moldm-3
11/17/2018

94. ZADACI ZA VJEŽBU pHI = 3.65*10-3 atm pH2S = 9.96*10-1 atm
12. Izmjereni su parcijalni tlakovi plinova HI u iznosu 3.65*10-3 atm i H2S u iznosu
9.96*10-1 atm u ravnoteži za slijedeću reakciju
H2S(g) + I2(g)  2 HI(g) + S(s)
Pri 60 oC. Kolika je konstanta ravnoteže Kp za tu reakciju?
pHI = 3.65*10-3 atm
pH2S = 9.96*10-1 atm
Kp = ?
Konstanta ravnoteže Kp za ovu reakciju je 1.34*10-5
11/17/2018

95. ZADACI ZA VJEŽBU 13. Razmotrite jednadžbu reakcije:
S(s) + O2(g)  SO3(g) DrH = -396 kJ/mol
Odredite hoće li ravnotežna koncentracija sumpor(IV)-oksida smanjiti se,
povećati se ili ostati nepromijenjena ako se:
a) poveća koncentracija kisika?
Ravnotežna koncentracija SO3(g) će se povećati jer se uspostavlja nova ravnoteža kojom se smanjuje utjecaj dodadnog kisika.
b) poveća koncentracija sumpora?
Ravnotežna koncentracija SO3(g) se neće promijeniti jer je sumpor u čvrstom
stanju, pa se njegovim dodatkom ne mijenja koncentracija sumpora u
plinskoj fazi.
c) snizi temperatura reakcijske smjese?
Ravnotežna koncentracija SO3(g) će se povećati jer je ovo egzotermna
reakcija pa se povećanjem temperature reakcija pomiče ulijevo odnosno
povećanjem koncentracije SO3(g) smanjuje se utjecaj povišenja temperature.
d) poveća volumen reakcijske posude?
Ravnotežna koncentracija SO3(g) će se smanjiti jer se povećanjem ukupnog volumena smanjuju sve ravnotežne koncentracije.
e) doda platina kao katalizator reakcije?
Ravnotežna koncentracija SO3(g) neće se promijeniti!
11/17/2018

96. ZADACI ZA VJEŽBU c(NH3) = 0.37 moldm-3 c(N2) = 2 moldm-3
14. Uzorak plinske smjese uzet pri 700 oC sadržavao je 0.37 moldm-3 NH3,
2 moldm-3 N2 i 3 moldm-3 H2. Izračunajte konstante ravnoteže Kp , Kc i Kx
za reakciju:
N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)
c(NH3) = 0.37 moldm-3
c(N2) = 2 moldm-3
c(H2) = 3 moldm-3
Kp = ? Kc = ? Kx = ?
Ako zamijenimo ravnotežne koncentracije parcijalnim tlakom pojedinih komponenata
možemo izračunati Kp.
p*V = n*R*T 1 Pa = 1 Nm-2
p = n/V*R*T 1 bar = 105 Pa
11/17/2018

97. ZADACI ZA VJEŽBU
N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)
11/17/2018

98. ZADACI ZA VJEŽBU Za reakciju sinteze amonijaka pri 700 oC
N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)
Ako ravnotežne koncentracije zamijenimo količinskim udjelima
dobivamo Kx. Kako je u smjesi prisutno ukupno ( )moldm-3 =
5.37 moldm-3 slijedi:
Za reakciju sinteze amonijaka pri 700 oC
ravnotežne konstante su:
Kc = 2.53*10-3 mol-2dm6
Kp = 3.9*10-7 bar-2
Kx = 7.3*10-2
11/17/2018

99. ZADACI ZA VJEŽBU Kako je 0.1 mola iona u 100% disociranoj otopini,
15. Izračunajte konstantu disocijacije za otopinu nitratne kiseline sko je koncentracija
otopine 0.1 M a kiselina je 6.5 % disocirana:
HNO2(aq)  H+(aq) + NO2-(aq)
c(HNO2) = 0.1 moldm-3
a = 6.5 %
Ka = ?
Cpočetna/moldm-3
cizreagirano/moldm-3
cravnotežna/moldm-3
HNO2
0.1
- x
0.1 – x H+
+ x
0 + x
NO2-
Kako je 0.1 mola iona u 100% disociranoj otopini,
to je x iona u 6.5% disociarnoj otopini, odnosno
6.5*10-3 moldm-3.
11/17/2018

100. ZADACI ZA VJEŽBU Konstanta disocijacije je 4.2*10-4 moldm-3.
15. Izračunajte konstantu disocijacije za otopinu nitratne kiseline sko je koncentracija
otopine 0.1 M a kiselina je 6.5 % disocirana:
HNO2(aq)  H+(aq) + NO2-(aq)
Kako je stupanj disociajcije 6.5% to 93.5% od početnog broja molekula nije disocirano, te je u praksi eksperimentalno nemoguće utvrditi tu promjenu u brojnosti. Zbog toga se u svakom takvom slučaju, kad je stupanj disocijacije malen, može uzeti da je ravnotežna koncentracija molekula jednaka početnoj koncentraciji odnosno promjena koncentracije se može zanemariti.
c(HNO2) = ( *10-3) moldm-3 = moldm-3 ≈ 0.1 moldm-3
Konstanta disocijacije je 4.2*10-4 moldm-3.
11/17/2018

101. JAKOST KISELINA ILI BAZA
Određuje se prema veličini konstante disocijacije:
Ka < 10-7 moldm-3  vrlo slabe kiseline
Ka od moldm-3  slabe kiseline
Ka od moldm-3  jake kiseline
Ka > 103 moldm-3  vrlo jake kiseline
11/17/2018

102. ZADACI ZA VJEŽBU
16. Pri 37 oC koncentracija amonijevih iona u krvi nalazi se oko 4*10-8 M. Izračunajte
koncentraciju hidroksidnih iona u krvi pri toj temperaturi ako znate da ionski produkt vode
pri toj temp. iznosi 2.39*10-14 mol2dm-6!
c(H+) = 4*10-8 moldm-3
Kw = 2.39*10-14 mol2dm-6
c(OH-) = ?
Krv je bazična jer je koncentracija hidroksidnih iona veća od
koncentracije vodikovih iona.
11/17/2018

103. ZADACI ZA VJEŽBU NaOH + HCl  Na+ + Cl- + H2O
17. Izračunajte pH otopine dobivene miješanjem 16 mL 0.16M NaOH, 15 mL 0.32 M
NaOH i 95 mL 0.08 M HCl!
NaOH + HCl  Na+ + Cl- + H2O
c(NaOH)1 = 0.16 moldm-3
V(NaOH)1 = 16 cm3 = dm3
c(NaOH)2 = 0.32 moldm-3
V(NaOH)2 = 15 cm3 = dm3
c(HCl) = 0.08 moldm-3
V(HCl) = 95 cm3 = dm3
pH = ?
n(NaOH) = c(NaOH)1 * V(NaOH)1 + c(NaOH)2 * V(NaOH)2 =
= 0.16 moldm-3 * dm moldm-3 * dm3 =
= mola u 31 cm3 otopine
n(HCl) = c(HCl) * V(HCl) = 0.08 moldm-3 * dm3 = mola u 95 cm3 otopine
U suvišku je HCl, odnosno, mola HCl reagira s mola NaOH te nastaje mola NaCl, a ( – ) mola HCl = mola ostaje u otopini.
11/17/2018

104. ZADACI ZA VJEŽBU H2SO4 + H2O  H3O+ + HSO4- HSO4- + H2O  H3O+ + SO42-
18. Izračunajte pH 0.01 M sulfatne kiseline pri 25 oC, ako je ka2 = 0.012!
H2SO4 + H2O  H3O+ + HSO4-
HSO4- + H2O  H3O+ + SO42-
c(H2SO4) = 0.01 moldm-3
ka2(H2SO4) = 0.012
pH = ?
1. disocijacija je potpuna dok se 2. odvija djelomično.
Nakon disocijacije: H2SO4 + H2O  H3O+ + HSO4-
0 M M M
Nakon ravnoteže: HSO4- + H2O  H3O+ + SO42-
0.01M –x x x
11/17/2018

105. ZADACI ZA VJEŽBU H2S  H+ + HS- HS-  H+ + S2- Konsekutivne konstante!
19. Izračunajte koncentraciju S2- iona u zakiseljenoj otopini sumporovodika čija je
koncentracija 0.1 M ako otopina ima pH = 1. Konstante disocijacije sumporovodika su
5.7*10-8 moldm-3 i 1*10-14 moldm-3 !
H2S  H+ + HS-
HS-  H+ + S2-
c(H2S) = 0.1 moldm-3
k1(H2S) = 5.7*10-8 moldm-3
k2(H2S) = 1*10-14 moldm-3
pH = 1
c(S2-) = ?
Konsekutivne konstante!
Kumulativna konstanta!
11/17/2018

106. ZADACI ZA VJEŽBU H2S  H+ + HS- HS-  H+ + S2- c(H2S) = 0.1 moldm-3
19. Izračunajte koncentraciju S2- iona u zakiseljenoj otopini sumporovodika čija je
koncentracija 0.1 M ako otopina ima pH = 1. Konstante disocijacije sumporovodika su
5.7*10-8 moldm-3 i 1*10-14 moldm-3 !
c(H2S) = 0.1 moldm-3
k1(H2S) = 5.7*10-8 moldm-3
k2(H2S) = 1*10-14 moldm-3
pH = 1
c(S2-) = ?
H2S  H+ + HS-
HS-  H+ + S2-
Sumporovodik je vrlo malo disociran
što se može vidjeti iz vrijednosti za
Ka pa možemo pretpostaviti da je
ravnotežna koncentracija H2S jednaka
ukupnoj koncentraciji.
11/17/2018

107. ZADACI ZA VJEŽBU H2CO3  H+ + HCO3- c(H2CO3) = 0.05 moldm-3
20. Izračunajte koncentraciju vodikovih, hidrogenkarbonatnih i karbonatnih iona u otopini
karbonante kiseline ako je njena koncentracija 0.05 M a konstante disocijacije su
4.45*10-7 moldm-3 i 4.69*10-11 moldm-3 !
c(H2CO3) = 0.05 moldm-3
k1(H2CO3) = 4.45*10-7 moldm-3
k2(H2CO3) = 4.69*10-11 moldm-3
c(H+) = ? c(HCO3-) = ? c(CO32-) = ?
H2CO3  H+ + HCO3-
Ako u 1. stupnju disocijacije nastaje x mola H+ iona istodobno nastaje jednaka količina HCO3- iona.
Vrijednost za x je vrlo malena zbog slabe disocijacije
H2CO3 pa je 0.05-x ≈ 0.05
11/17/2018

108. ZADACI ZA VJEŽBU HCO3-  H+ + CO32-
20. Izračunajte koncentraciju vodikovih, hidrogenkarbonatnih i karbonatnih iona u otopini
karbonante kiseline ako je njena koncentracija 0.05 M a konstante disocijacije su
4.45*10-7 moldm-3 i 4.69*10-11 moldm-3 !
u 2. stupnju disocijacije nestaje y mola HCO3- iona a koncentracija H+ iona se poveća za y.
Istodobno nastaje i y mola CO32- iona pa slijedi:
HCO3-  H+ + CO32-
Iz vrijednosti K2 vidimo da je povećanje [H+]
kao i smanjivanje [HCO3-] neznatno pa možemo
pisati:
11/17/2018

109. ZADACI ZA VJEŽBU
21. Izračunajte koncentraciju OH- iona u vodenoj otopini amonijaka čija je koncentracija
0.01 M, ako je koncentracijska konstanta disocijacije amonijaka 1.79*10-5 M?
NH3(aq) + H2O  NH4+(aq) + OH-(aq)
11/17/2018

110. ZADACI ZA VJEŽBU
22. Kolika je konstanta ravnoteže HSO4- iona ako je ta otopina priređena tako da je pri
istoj temperaturi početna koncentracija HSO4- iona 0.1 M, a ravnotežna koncentracija
H+ iona 3.04*10-2 M?
HSO4-(aq)  H+(aq) + SO42-(aq)
Cpočetna/moldm-3
cizreagirano/moldm-3
cravnotežna/moldm-3
HSO4-
0.1
0.01 – H+
0.0304
SO42-
U ovom slučaju se promjena koncentracije ne smije zanemariti jer je
broj u nazivniku 0.07 moldm-3.
11/17/2018