MolDraw › Alat kimia › Tabel ICE dan Penyelesai Kesetimbangan
Kalkulator Tabel ICE dan Penyelesai Kesetimbangan
Singkatnya: Kalkulator tabel ICE ini menerima reaksi setara, konsentrasi atau tekanan awal, dan K, lalu menyelesaikan x secara eksak. Alat menampilkan tabel I, C, dan E lengkap, persamaannya, uji 5% untuk cara cepat x kecil, jumlah saat setimbang, dan arah pergeseran reaksi. Gratis dan berjalan di peramban web Anda.
Ketik reaksi seperti N2O4(g) ⇌ 2NO2(g), masukkan jumlah awal dan K. Padatan dan cairan murni otomatis tidak dimasukkan ke dalam K. Anda dapat bekerja dengan konsentrasi, mol dalam suatu volume, atau tekanan parsial, memberikan K sebagai Kc atau Kp, dan beralih ke Cari K dari data kesetimbangan untuk arah sebaliknya.
Isi setiap jumlah saat setimbang, atau isi semua jumlah awal ditambah jumlah saat setimbang dari satu spesi.
Metode dan rumus tabel ICE
aA + bB ⇌ cC + dD Kc = [C]^c [D]^d / ([A]^a [B]^b) Kp = Kc (RT)^Δn
I: awal (initial) C: perubahan (change; pereaksi −νx, produk +νx) E: kesetimbangan (equilibrium) = I + C
- Setarakan persamaan dan catat fase setiap spesi. Padatan (s) dan cairan murni (l) seperti air pelarut tidak dimasukkan ke dalam K.
- Tentukan arah. Hitung Q dari jumlah awal. Q < K berarti reaksi bergeser ke kanan, Q > K berarti bergeser ke kiri.
- Isi tabel ICE. Setiap perubahan adalah koefisien stoikiometri dikali x.
- Substitusikan baris E ke dalam K dan selesaikan x. Alat menyelesaikan persamaan lengkap, yang berupa kuadrat atau polinomial berderajat lebih tinggi, dan memilih satu-satunya akar yang membuat setiap jumlah bernilai nol atau lebih.
- Periksa aturan 5% jika Anda memakai cara cepat dengan mengabaikan x terhadap jumlah awal.
Kapan pendekatan x kecil berlaku
| Soal | K | x eksak | x perkiraan | % dari awal | Cara cepat boleh? |
|---|---|---|---|---|---|
| Asam asetat 0,10 M | 1.8 × 10⁻⁵ | 1,33 × 10⁻³ M | 1,34 × 10⁻³ M | 1.3% | Ya |
| N₂O₄ 0,0400 M | 4.63 × 10⁻³ | 6,25 × 10⁻³ M | 6,80 × 10⁻³ M | 17% | No |
| PCl₅ 1,00 atm | 1,05 (Kp) | 0,626 atm | 1,02 atm | 102% | No |
Patokan cepat: jika konsentrasi awal ÷ K lebih dari sekitar 400, x biasanya di bawah 5%.
Kp dan Kc
Δn hanya menghitung gas. Dengan R = 0.08206 L·atm/(mol·K), Kp dalam satuan atm; dengan R = 0.08314 L·bar/(mol·K), Kp dalam satuan bar. Jika Δn = 0, seperti pada H₂ + I₂ ⇌ 2HI, Kp = Kc.
Contoh soal
H₂ + I₂ ⇌ 2HI pada 430 °C
H₂ 0,500 M dan I₂ 0,500 M, Kc = 54,3.
54.3 = (2x)² / (0.500 − x)². Tarik akar kuadratnya: 2x / (0.500 − x) = 7.369.
x = 0,393 M: [HI] = 0,787 M, [H₂] = [I₂] = 0,107 M
N₂O₄ ⇌ 2NO₂ pada 25 °C
N₂O₄ 0,0400 M, Kc = 4,63 × 10⁻³.
4x² + 4.63 × 10⁻³ x − 1.852 × 10⁻⁴ = 0. Cara cepat menghasilkan 6,80 × 10⁻³ M, yaitu 17% dari 0,0400 M, sehingga tidak berlaku.
x = 6,25 × 10⁻³ M: [NO₂] = 0,0125 M, [N₂O₄] = 0,0337 M
Asam lemah: asam asetat 0,10 M
Ka = 1,8 × 10⁻⁵. Air berupa cairan dan tidak dimasukkan.
x² / (0.10 − x) = 1.8 × 10⁻⁵. Cara cepat: x ≈ √(1.8 × 10⁻⁶) = 1.34 × 10⁻³ M (1,3%, berlaku).
[H₃O⁺] = 1,33 × 10⁻³ M, pH = 2,88
Penguraian PCl₅ pada 250 °C
P(PCl₅) = 1,00 atm di awal, Kp = 1,05.
x² / (1.00 − x) = 1.05, sehingga x² + 1.05x − 1.05 = 0.
x = 0,626 atm: P(PCl₅) = 0,374 atm. Kc = 1.05 / (0.08206 × 523.15) = 0.0245
Proses Haber pada 472 °C
N₂ 1,00 M, H₂ 3,00 M, Kc = 0,105.
0.105 = (2x)² / [(1.00 − x)(3.00 − 3x)³]. Ini persamaan berderajat empat, jadi selesaikan secara numerik.
x = 0,353 M: [NH₃] = 0,705 M, [N₂] = 0,647 M, [H₂] = 1,94 M
Cari K dari satu jumlah saat setimbang
1,00 mol H₂ dan 1,00 mol I₂ dalam 2,00 L menghasilkan 1,56 mol HI saat setimbang.
[HI] = 0,780 M sehingga x = 0,390 M dan [H₂] = [I₂] = 0,110 M.
Kc = 0.780² / 0.110² = 50.3
Kesalahan umum
- Melupakan koefisien pada baris C. Untuk 2HI perubahannya +2x, dan sukunya dalam K adalah (2x)², bukan 2x².
- Memasukkan padatan atau air pelarut ke dalam K. CaCO₃(s), CaO(s), dan H₂O(l) tidak pernah muncul dalam ungkapan K.
- Memakai mol alih-alih konsentrasi. Bagi mol dengan volume dalam liter terlebih dahulu, kecuali Δn = 0 dan volumenya saling meniadakan.
- Melewatkan uji 5%. Cara cepat hanya berlaku untuk K kecil. Selalu bandingkan x dengan jumlah awal.
- Memilih akar yang salah. Persamaan kuadrat menghasilkan dua akar. Hanya satu yang membuat semua jumlah bernilai nol atau lebih.
- Δn atau satuan yang salah pada Kp = Kc(RT)^Δn. Hitung hanya gas, gunakan T dalam kelvin, dan R yang sesuai dengan satuan tekanan Anda.
- Menganggap reaksi selalu bergeser ke kanan. Jika sudah ada produk di awal, hitung Q terlebih dahulu. x bisa bernilai negatif.
Ingin menggambar molekul dalam kesetimbangan Anda? Sketsakan pereaksi, produk, dan panah reaksi di MolDraw, editor struktur kimia online gratis.
Buka editor MolDrawPertanyaan yang sering diajukan
Bagaimana cara menyusun tabel ICE?
Tulis persamaan reaksi setara. Isi baris I dengan konsentrasi atau tekanan awal. Pada baris C, setiap spesi berubah sebesar koefisiennya dikali x: minus untuk pereaksi dan plus untuk produk. Baris E adalah I ditambah C. Masukkan baris E ke dalam ungkapan K dan selesaikan x.
Kapan saya boleh memakai pendekatan x kecil?
Hanya jika K kecil dibandingkan jumlah awal. Selesaikan dengan mengabaikan x, lalu periksa bahwa x kurang dari 5% dari setiap jumlah awal yang dikurangi x. Untuk asam asetat 0,10 M dengan Ka = 1,8 × 10⁻⁵, x adalah 1,3% dari 0,10 M, jadi cara cepat ini boleh. Untuk N2O4 0,0400 M dengan Kc = 4,63 × 10⁻³, nilainya 17%, jadi Anda harus menyelesaikan persamaan kuadratnya.
Mengapa padatan dan cairan murni tidak dimasukkan ke dalam K?
Aktivitasnya 1 karena konsentrasinya tidak berubah selama reaksi. Jadi CaCO3(s), CaO(s), dan H2O(l) sebagai pelarut tidak muncul dalam ungkapan K, meskipun sebagian padatan tetap harus ada agar kesetimbangan terjadi.
Bagaimana cara mengubah Kp menjadi Kc?
Gunakan Kp = Kc(RT)^Δn, dengan Δn adalah mol produk gas dikurangi mol pereaksi gas, R = 0.08206 L·atm/(mol·K), dan T dalam kelvin. Untuk N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 pada 745 K, Δn = −2, sehingga Kp = 0.105 × (61.15)^−2 = 2.81 × 10⁻⁵.
Apa arti membandingkan Q dan K?
Q adalah rasio yang sama dengan K tetapi memakai jumlah saat ini. Jika Q lebih kecil dari K, reaksi bergeser ke kanan untuk membentuk lebih banyak produk. Jika Q lebih besar dari K, reaksi bergeser ke kiri. Jika Q sama dengan K, campuran sudah dalam kesetimbangan.
Bagaimana cara mencari K dari jumlah saat setimbang?
Masukkan konsentrasi kesetimbangan ke dalam ungkapan K. Jika Anda hanya tahu jumlah awal dan satu jumlah kesetimbangan, gunakan spesi tersebut untuk mencari x, isi sisa tabel ICE, lalu hitung K. Contoh: 1,00 mol H2 dan 1,00 mol I2 dalam 2,00 L menghasilkan 1,56 mol HI, sehingga Kc = 0.780² / 0.110² = 50.3.
Alat kimia terkait
Ingin metode lengkap dengan lebih banyak contoh? Baca panduan tabel ICE dan kesetimbangan. Perlu menggambar molekul untuk laporan? Gambar struktur kimia online dengan MolDraw.
Terakhir diperbarui: