RICE graf - RICE chart - Wikipedia
A RICE graf nebo RICE box nebo ICE tabulka je tabulkový systém sledování změn koncentrací v rovnovážná reakce. RÝŽE znamená reakce, počáteční, změna, rovnováha. Používá se v chemii ke sledování změn množství látky reaktantů a také uspořádat soubor podmínek, s nimiž chce člověk vyřešit.[1]
Příklad
Pro ilustraci procesů zvažte případ rozpuštění a slabá kyselina HA ve vodě. PH lze vypočítat pomocí RICE grafu. Všimněte si, že v tomto příkladu předpokládáme, že kyselina není příliš slabá a že koncentrace není příliš zředěná, takže koncentrace [OH−] ionty lze zanedbávat. To odpovídá předpokladu, že konečné pH bude pod přibližně 6 nebo tak. Vidět Výpočty pH Více podrobností.
Nejprve zapište rovnovážný výraz. Toto je obecně považováno za „R“.
Sloupce tabulky odpovídají třem druhům v rovnováze.
R | [HA] | [A−] | [H+] |
---|---|---|---|
Já | CA | 0 | 0 |
C | -X | + x | + x |
E | CA - X | X | X |
První řádek, označený I, má počáteční podmínky: nominální koncentrace kyseliny je CA a je zpočátku nedisociovaný, takže koncentrace A− a H+ jsou nula.
Druhý řádek, označený C, specifikuje změnu, která nastane během reakce. Když kyselina disociuje, její koncentrace se mění o určité množství a koncentrace A− a H+ oba se mění o částku . To vyplývá z úvahy o hmotnostní bilance (celkový počet každého atomu / molekuly musí zůstat stejný) a zůstatek poplatků (součet elektrických nábojů před a po reakci musí být nulový).
Všimněte si, že koeficienty před „x“ korelují s molárními poměry reaktantů k produktu. Například pokud měla reakční rovnice 2H+ ionty v produktu, pak by „změna“ pro tuto buňku byla „2x“
Třetí řádek, označený E, je součtem prvních dvou řádků a ukazuje konečné koncentrace každého druhu v rovnováze.
Z tabulky je patrné, že při rovnováze [H+] = x.
Najít X, kyselá disociační konstanta (toto je rovnovážná konstanta pro acidobazickou disociace ) musí být specifikováno.
Nahraďte koncentrace hodnotami nalezenými v posledním řádku tabulky ICE.
Se specifickými hodnotami pro C.A a K.A tento kvadratická rovnice lze vyřešit pro x. Za předpokladu[2] to pH = -log10[H+] pH lze vypočítat jako pH = -log10X.
Pokud je stupeň disociace poměrně malý, CA ≫ x a výraz se zjednoduší na
a pH = 1/2 (strK.A - log C.A). Tento přibližný výraz je vhodný pro pK.A hodnoty větší než asi 2 a dostatečně vysoké koncentrace.
Reference
- ^ Petrucci, Ralph H .; Harwood, William S .; Herring, F. Geoffrey (2002). Obecná chemie (8. vydání). Prentice Hall. 648–653. ISBN 0-13-014329-4.
Zavedeme tabulkový systém pro sledování měnících se koncentrací reaktantů a produktů, které někteří nazývají tabulkou ICE.
- ^ Přísně vzato se pH rovná -log10{H+} kde {H+} je aktivita vodíkového iontu. Ve zředěném roztoku je koncentrace téměř stejná jako aktivita