$ K_c $ jest związane ze stosunkiem reagentów do produktów w stanie równowagi .

Jeśli reakcja jest obecnie w równowadze i dodajesz więcej produktów, wtedy reakcja jest teraz poza równowagą i reakcja odwrotna będzie następować, dopóki nie wróci do równowagi.

Nie podoba mi się Sformułowanie „równowaga przesuwa się w lewo”, powiedziałbym, że zachodzą reakcje odwrotne, aby przywrócić równowagę. Ale $ K_c $ nie zmienia się w zależności od stężeń reagentów / produktów, ponieważ jest to stosunek w stanie równowagi. $ K_c $ będzie zwykle zależało od temperatury.

Na podstawie dostępnych opcji $ K_c $ nie zmienia się i zachodzi reakcja odwrotna, najbliższą odpowiedzią będzie D. (jeśli weźmiesz równowagę przesuwając się w lewo, aby oznaczać, że reakcja idzie w tym kierunku.)

Aby dodać do wspaniałej odpowiedzi Nicka, myślę, że mylisz $ K_c $, stałą równowagi, z $ Q_c $, ilorazem reakcji.

Iloraz reakcji jest definiowany jako stosunek iloczynu od stężeń produktów do iloczynu stężeń reagentów, w dowolnych warunkach lub względnych ilościach różnych gatunków.

$$ Q_ \ mathrm c = \ dfrac {[\ ce {CrO4 ^ {2 -}}] ^ 2 [\ ce {H +}]} {[\ ce {Cr2O7 ^ {2 -}}] [\ ce {H2O}]} $$

Stała równowagi opisuje które kombinacje reagentów i produktów stanowią równowagę i istnieje nieskończony zbiór takich kombinacji w danej temperaturze. Jednak wszystkie muszą mieć $ Q_ \ mathrm c = K_ \ mathrm c $. Różnica we wzorze na $ K_ \ mathrm c $ poniżej (ze wzoru na $ Q $ powyżej) polega na zastosowaniu stężeń równowagowych. $$ K_ \ mathrm c = Q_ \ mathrm {c, eq} = \ frac {[\ ce {CrO4 ^ {2 -}}] ^ 2 _ {\ text {eq}} [\ ce {H +}] _ {\ text {eq}}} {[\ ce {Cr2O7 ^ {2 -}}] _ {\ text {eq}} [\ ce {H2O}] _ {\ text {eq}}} $$

Weźmy przykład, gdzie $ K_ \ mathrm c = 1 $. Istnieje nieskończenie wiele kombinacji koncentracji, które mogłyby zadziałać. Trzy z nich są pokazane poniżej. $$ 1. \ \ \ [\ ce {CrO4 ^ {2 -}}] = [\ ce {H +}] = [\ ce {Cr2O7 ^ {2 -}}] = [\ ce {H2O}] = \ pu {1 mln } $$$$ 2. \ \ \ [\ ce {CrO4 ^ {2 -}}] = \ pu {4 mln}; \ \ \ \ [\ ce {Cr2O7 ^ {2 -}}] = [\ ce {H2O}] = \ pu {2 M}; \ \ \ \ [\ ce {H +}] = \ pu {1 mln} $$$$ 3. \ \ \ [\ ce {CrO4 ^ {2 -}}] = [\ ce {Cr2O7 ^ {2 -}}] = \ pu {1 mln}; \ \ \ [\ ce {H2O}] = [\ ce {H +}] = \ pu {0,987 M} $$

Jeśli weźmiemy pierwszy przypadek, w którym wszystkie stężenia są równe, i zwiększmy stężenie $ \ ce {H +} $ o $ \ pu {0,5 M} $, teraz mamy: $$ [\ ce {CrO4 ^ {2 -}}] = [\ ce {Cr2O7 ^ {2 -}}] = [\ ce {H2O}] = 1 \ M; \ \ \ \ [\ ce {H +}] = \ pu {1,5 M} $$

Jeśli obliczymy $ Q_c $, okaże się, że $ Q_c = 1,5 $. Zatem system nie jest już w równowadze , ponieważ $ Q_c \ neq K_c $.

$$ Q_c = \ frac {(\ pu {1 M}) ^ 2 (\ pu {1,5 mln})} {(\ pu {1 mln}) (\ pu {1 mln})} = 1,5 $$

System przesunie się w kierunku reagentów (od $ Q_ \ mathrm c>K_ \ mathrm c $), aby przywrócić równowagę. Trochę algebry i możemy dowiedzieć się, ile. Stężenia produktów spadną, a stężenia reagentów wzrosną, każde o $ nx $, gdzie $ x $ to zmiana stężenia, a $ n $ to współczynnik stechiometryczny.

$$ [\ ce {CrO4 ^ {2 -}}] _ {\ text {eq}} = 1-2x \ M; \ \ \ \ [\ ce {H +}] _ {\ text {eq}} = 1,5-x \ M \ \ \ \ [\ ce {Cr2O7 ^ {2 -}}] _ {\ text {eq}} = [\ ce {H2O}] _ {\ text {eq}} = 1 + x \ M $$

$$ K_ \ mathrm c = \ frac {(1-2x \ M) ^ 2 ( 1,5-x \ M)} {(1 + x \ M) (1 + x \ M)} = 1 $$$$ K_ \ mathrm c = \ frac {(1-4x + 4x ^ 2) (1,5-x )} {(1 + 2x + x ^ 2)} = \ frac {(1,5-7x + 10x ^ 2-16x ^ 3)} {(1 + 2x + x ^ 2)} = 1 $$$$ (1 + 2x + x ^ 2) >0 \ \ \ text {for} \ \ x>0 $$$$ 1,5-7x + 10x ^ 2-16x ^ 3 = 1 + 2x + x ^ 2 $$$$ 0 = 16x ^ 3-9x ^ 2 + 9x-0.5 $$

Powyższe wyrażenie ma trzy pierwiastki, dwa z nich są urojone. Prawdziwy pierwiastek to $ x = 0,0586353 $. Zatem nowe stężenia równowagowe to:

$$ [\ ce {CrO4 ^ {2 -}}] _ {\ text {eq}} = 0,883 \ M; \ \ \ \ [\ ce {H +}] _ {\ text {eq}} = 1.441 \ M \ \ \ \ [\ ce {Cr2O7 ^ {2 -}}] _ {\ text {eq}} = [\ ce {H2O}] _ {\ text {eq}} = 1,059 \ M $$

Sprawdź, czy mamy $ K_c = \ pu {100 mol dm-3} $ i stężenie produktu zmienia się na $ \ pu {50 mol} $ więc zmiana stężenia netto wynosi 50 $ oznacza połowę spadku stężenia i jeśli spojrzymy na początkowe stężenie, to dotyczyło $ \ pu {1 dm3} $ i zawsze mówimy o $ \ pu {1 dm3} $ span> więc aby uzyskać tę samą wartość $ K_c $ , będziesz musiał również podzielić wolumen przez 2 $ span > oznacza, że ​​teraz wartość $ K_c $ jest taka, jak poniżej

$$ K_c = \ frac { 50} {\ frac {1} {2}} = \ pu {100 mol dm-3} $$

Ponieważ zmienia się również głośność.