RICE диаграммасы - RICE chart - Wikipedia

A RICE диаграммасы немесе Күріш қорабы немесе ICE кестесі - өзгерген концентрацияларды есепке алудың кестелік жүйесі тепе-теңдік реакциясы. КҮРІШ білдіреді реакция, бастапқы, өзгеріс, тепе-теңдік. Ол химиядағы өзгерістерді бақылау үшін қолданылады зат мөлшері реакторлардың құрамына кіреді, сонымен бірге шешім қабылдағысы келетін жағдайлар жиынтығын ұйымдастырады.^[1]

Мысал

Процестерді бейнелеу үшін еріген жағдайды қарастырайық әлсіз қышқыл, HA, суда. РН-ны RICE диаграммасы арқылы есептеуге болады. Назар аударыңыз, бұл мысалда біз қышқыл өте әлсіз емес, ал концентрация онша сұйылтылмаған деп болжаймыз, сондықтан [OH концентрациясы⁻] иондарды елемеуге болады. Бұл соңғы рН шамамен 6 немесе одан төмен болады деген болжамға тең. Қараңыз РН-ті есептеу толығырақ ақпарат алу үшін.

Алдымен тепе-теңдік өрнегін жазып алыңыз. Әдетте бұл 'R' ретінде қарастырылады.

{ displaystyle { ce {HA <=> {A ^ {-}} + {H +}}}}

Кестенің бағандары тепе-теңдіктегі үш түрге сәйкес келеді.

R	[HA]	[A⁻]	[H⁺]
Мен	C_а	0	0
C	-x	+ x	+ x
E	C_а - х	х	х

I деп белгіленген бірінші қатарда бастапқы шарттар бар: номиналды концентрация қышқыл - С_а және ол бастапқыда диссоциацияланбаған, сондықтан А концентрациясы⁻ және H⁺ нөлге тең.

С жолымен белгіленген екінші қатарда реакция кезінде болатын өзгеріс анықталады. Қышқыл диссоциацияланған кезде оның концентрациясы мөлшерге өзгереді ${ displaystyle -x}$ және А концентрациясы⁻ және H⁺ екеуі де сомаға өзгереді ${ displaystyle + x}$ . Бұл қарастырудан туындайды бұқаралық тепе-теңдік (әр атомның / молекуланың жалпы саны өзгеріссіз қалуы керек) және төлем балансы (реакцияға дейінгі және кейінгі электр зарядтарының қосындысы нөлге тең болуы керек).

«Х» -ның алдындағы коэффициенттер реакцияға түсетін заттардың өнімге мольдік қатынасымен корреляциялайтынын ескеріңіз. Мысалы, егер реакция теңдеуінде 2 H болса⁺ өнімдегі иондар, содан кейін сол ұяшық үшін «өзгеріс» «2х» болады

Е деп белгіленген үшінші қатар алғашқы екі қатардың қосындысы болып табылады және тепе-теңдіктегі әр түрдің соңғы концентрациясын көрсетеді.

Кестеден тепе-теңдік жағдайында [H⁺] = x.

Табу х, қышқылдың диссоциациялану константасы (яғни тепе-теңдік константасы қышқыл-негіз үшін диссоциация ) көрсетілуі керек.

{ displaystyle K_ {a} = { frac {{ ce {[H ^ +] [A ^ -]}}} {{ ce {[HA]}}}}}

Концентрацияны ICE кестесінің соңғы жолында табылған мәндермен ауыстырыңыз.

{ displaystyle K_ {a} = { frac {x ^ {2}} {C_ {a} -x}}}

{ displaystyle x ^ {2} + K_ {a} x-K_ {a} C_ {a} = 0}

C үшін нақты мәндермен_а және К._а бұл квадрат теңдеу х үшін шешілуі мүмкін. Болжалды^[2] рН = -лог₁₀[H⁺] рН-ны рН = -лог деп есептеуге болады₁₀х.

Егер диссоциация дәрежесі айтарлықтай аз болса, C_а ≫ x және өрнек жеңілдейді

{ displaystyle K_ {a} = { frac {x ^ {2}} {C_ {a}}}}

және рН = 1/2 (бҚ_а - журнал C_а). Бұл шамамен өрнек рҚ_а мәндері шамамен 2-ден үлкен және концентрациясы жеткілікті жоғары.

Әдебиеттер тізімі

^ Петруччи, Ральф Х.; Харвуд, Уильям С .; Херринг, Ф. Джеффри (2002). Жалпы химия (8-ші басылым). Prentice Hall. 648–653 беттер. ISBN 0-13-014329-4. Біз реактивті заттардың және кейбіреулер ICE кестесі деп атайтын өнімдердің өзгеретін концентрациясын бақылауға арналған кестелік жүйені енгіземіз.
^ РН қатаң түрде -log-ге тең₁₀{H⁺} қайда {H⁺} болып табылады белсенділік сутегі ионының Сұйылтылған ерітіндідегі концентрация белсенділікке тең болады

[1] Петруччи, Ральф Х.; Харвуд, Уильям С .; Херринг, Ф. Джеффри (2002). Жалпы химия (8-ші басылым). Prentice Hall. 648–653 беттер. ISBN 0-13-014329-4. Біз реактивті заттардың және кейбіреулер ICE кестесі деп атайтын өнімдердің өзгеретін концентрациясын бақылауға арналған кестелік жүйені енгіземіз.

[2] РН қатаң түрде -log-ге тең₁₀{H⁺} қайда {H⁺} болып табылады белсенділік сутегі ионының Сұйылтылған ерітіндідегі концентрация белсенділікке тең болады

[1]

[2]