caco 3 ( s) + co 2 (aq) + h 2 o(l) = ca 2 + (aq) + 2hco 3 - (aq)
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Chapter 6 Chemical Equilibrium. CaCO 3 ( s) + CO 2 (aq) + H 2 O(l) = Ca 2 + (aq) + 2HCO 3 - (aq) HCO3 - ( aq) + H + (aq) s --- > CO 2 ( g) + H 2 O(l). aA + bB = cC + dD in its standard state. HA = H + + A - K 1 = [H + ][A - ] / [HA] - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l) = Ca2 + (aq) + 2HCO3 - (aq)
HCO3 - (aq) + H + (aq) s --- > CO2(g) + H2O(l)
Chapter 6 Chemical Equilibrium
aA + bB = cC + dD in its standard state
HA = H + + A - K1 = [H + ][A - ] / [HA] 만약 반응의 방향을 바꾸면 새 K 값은 처음 K 값의 역수가 된다 .H + + A - = HA K1′ = [HA] / [H + ][A- ] = 1/K1 HA = H + + A - K1
H + + C = CH + K2
----------------------------------HA + C = A - + CH + K3
K3 = K1K2 = [H + ][A - ] / [HA] ·[CH + ] / [H + ][C] = [A - ] ·[CH + ] / [HA] [C]
Enthalpy change, ΔH 는 일정 압력하에서 반응이 일어날 때흡수되는 열이다 .
Standard enthalpy change, ΔH°는 모든 반응물과생성물이 표준 상태에 있을 때 흡수하는 열을 가리킨다 .
HCl(g) = H + (aq) + Cl - (aq) 25℃에서 ΔH° = - 74.85 kJ/mol (6-3)
ΔH: 양수인 반응을 흡열 반응 (endothermic), 음수인 반응을 발열 반응 (exothermic).
6-2 Equilibrium and Thermodynamics
Entropy, S 는 “무질서”의 척도
KCl(s) = K + (aq) + Cl - (aq) 25 , ℃ ΔS° = +76.41 J/(K·mol) (6-4)
ΔS°는 모든 화학종이 표준 상태에 있을 때 엔트로피 변화 .
ΔS°가 양수인 것은 K + (aq) 1몰과 Cl - (aq) 1몰을 합한 것이 용매 물에 KCl(s) 1몰을 더한 것보다 더 무질서하다는 뜻이다 .
25℃에서 반응 6-3의 ΔS° = - 130.4 J/(K·mol) 이다 . 수용액에 있는 이온들은 용매 물에 기체 HCl을 더한 것 보다 덜 무질서하다 .
- Chemical Reaction:음수의 ΔH (발열 ) 및 / 또는 양수의 ΔS (엔트로피의 증가 ) 에 의해 생성물을만드는 쪽으로 진행된다 .
- ΔH 가 음수이고 ΔS가 양수이면 분명히 그 반응은 유리하지만 , ΔH 가 양수이고 ΔS가 음수이면 분명히 불리하다 .
Gibbs Free Energy, ΔG
- ΔG 가 음수이면 그 반응은 자발적이다 .
ΔG° = ΔH° - TΔS°= ( - 74.85 × 103 J/mol) - (298.15 K) (- 130.4 J/K·mol)= - 35.97 kJ/mol
- 어떤 반응의 평형 상수와 그 반응의 에너지 (ΔH°와 ΔS°) 를 관련 짓기 위함 .
R 는 기체 상수 [ = 8.314 472 J/(K·mol)] 이고 , T 는 절대 온도이다 . ΔG°가 더 음수이면 , 평형 상수는 더 커진다 .
R 는 기체 상수 [ = 8.314 472 J/(K·mol)] 이고 , T는 절대 온도이다 .
K = e - ΔG°/RT
K = e - ( - 35.97 × 103 J/mol)/[8.314 472 J/(K·mol)(298.15 K) = 2.00 ×106
Le Chˆatelier’s principle:
Reaction quotient:
Because Q > K, the reaction must go to the left
When the temperature changes:
The term including e ᅀ S/R is independent of T. The term e- ᅀ H/RT increases with increasing temperature if ᅀ Ho is positive, and decreases if it is negative.
K of the endothermic reaction increases if T is raised.K of the exothermic reaction decreases if T is raised.
6-3 Solubility product
Ion pair
Common ion effect
A salt will be less soluble if one of its constituent ions is already present in the solution.
Separation by Precipitation
Co-precipitation: foreign ions adsorbed on the precipitate.
Q < Ksp for PbI2, Pb ions will not precipitate.
Lewis Acid and Bases
6-4 Complex Formation
Effect of Complex Ion Formation on Solubility
6-5 Protic Acids and Bases
- Hydronium ion: H3O+
Brønsted- Lowry Acids and Bases: Acid: proton donor, Base: proton acceptor
Salt: Any ionic solid
When [I-] = 1.0 M, [Pb]total = 3.2 x 10-4 M
Conjugate Acids and Bases
The Nature of H+ and OH-
Autoprotolysis
- Protic solvents have a reactive H+
6-6 pH
Is There Such a Thing as Pure Water?
6-7 Strength of Acids and Bases
Strong Acids and Bases
Weak Acids and Bases
Ka: Acid dissociation constant
Kb: Base hydrolysis constant
Common Classes of Weak Acids and Bases
Polyprotic Acids and Bases
Kal ( 또는 K1) 은 가장 많은 양성자를 가진 산성 화학종에 대한 것이고 , Kbl 은 가장 적은 양성자를 가진 염기성 화학종에 대한 것이다 .
Relationship between Ka and Kb
Carbonic Acid
6-8 Solving Equilibrium Problems