Kluczowa różnica między stałą równowagi a stałą szybkości polega na tym, że stała równowagi jest wyrażana przy użyciu zarówno stężeń substratów, jak i produktów, podczas gdy stała szybkości jest wyrażana przy użyciu stężenia substratów lub produktów.
Zarówno stała równowagi, jak i stała szybkości są wartościami stałymi dla konkretnej reakcji. Oznacza to, że przy stałej reakcji warunki takie jak temperatura, wartość stałej równowagi i stałej szybkości nie zmieniają się w czasie. Ponadto, wyrażając stałą równowagi, musimy również wziąć pod uwagę współczynnik stechiometryczny. Ale dla stałej szybkości musimy określić wartość tylko metodą eksperymentalną.
Co to jest stała równowagi?
Stała równowagi to stosunek między stężeniami produktów a stężeniami reagentów w stanie równowagi. Możemy używać tego terminu tylko w przypadku reakcji, które są w równowadze. Iloraz reakcji i stała równowagi są takie same dla reakcji, które są w równowadze.
Ponadto musimy tę stałą podać używając stężeń podniesionych do potęgi współczynników stechiometrycznych. Stała równowagi zależy od temperatury układu, ponieważ temperatura wpływa na rozpuszczalność składników i rozszerzenie objętości. Jednak równanie na stałą równowagi nie zawiera żadnych szczegółów dotyczących ciał stałych, które znajdują się wśród reagentów lub produktów. Uwzględniane są tylko substancje w fazie ciekłej i fazie gazowej.
Na przykład równowaga między kwasem octowym i jonem octanowym jest następująca:
CH3COOH ⇌ CH3COO– + H +
Stała równowagi Kc dla tej reakcji jest następująca:
Kc=[CH3COO–][H+]/[CH 3COOH]
Rysunek 01: Stałe równowagi dla różnych związków
Co to jest stała szybkość?
Stała szybkości to współczynnik proporcjonalności odnoszący szybkość reakcji chemicznej w danej temperaturze do stężenia reagentów lub produktów reakcji. Jeśli zapiszemy równanie szybkości w odniesieniu do reagenta A dla podanej poniżej reakcji, wygląda to następująco.
aA + bB ⟶ cC + dD
R=-K [A]a [B]b
W tej reakcji k jest stałą szybkości. Jest to stała proporcjonalności zależna od temperatury. Szybkość i stałą szybkości reakcji możemy określić eksperymentalnie.
Jaka jest różnica między stałą równowagi a stałą szybkości?
Kluczowa różnica między stałą równowagi a stałą szybkości polega na tym, że stała równowagi jest wyrażana przy użyciu zarówno stężeń substratów, jak i produktów, podczas gdy stała szybkości jest wyrażana przy użyciu stężenia substratów lub produktów. Ponadto stała równowagi jest podana dla reakcji równowagowej, natomiast stała szybkości może być podana dla dowolnej reakcji.
Ponadto przy wyrażaniu stałej równowagi możemy używać stężeń substratów i produktów wraz ze współczynnikami stechiometrycznymi, natomiast przy wyrażaniu stałej szybkości nie możemy użyć współczynnika stechiometrycznego, ponieważ musimy wyznaczyć wartość stała eksperymentalnie. Poza tym stała równowagi opisuje niezmienną mieszaninę reakcyjną, podczas gdy stała szybkości opisuje zmieniającą się w czasie mieszaninę reakcyjną.
Podsumowanie – Stała równowagi a stała szybkości
Podsumowując, zarówno stała równowagi, jak i stała szybkości, nie zmieniają się w czasie, jeśli warunki reakcji, takie jak temperatura, nie ulegają zmianie. Jednak kluczowa różnica między stałą równowagi a stałą szybkości polega na tym, że stała równowagi jest wyrażana przy użyciu zarówno stężeń substratów, jak i produktów, podczas gdy stała szybkości jest wyrażana przy użyciu stężenia substratów lub produktów.
