Stała równowagi a współczynnik reakcji
Niektóre reakcje są odwracalne, a niektóre są nieodwracalne. W reakcji reagenty przekształcają się w produkty. W niektórych reakcjach reagenty mogą być ponownie generowane z produktów. Ten typ reakcji nazywa się odwracalnymi. W reakcjach nieodwracalnych, gdy reagenty zostaną przekształcone w produkty, nie można ich ponownie zregenerować z produktów. W reakcji odwracalnej, gdy substraty przechodzą do produktów, nazywa się to reakcją postępującą, a gdy produkty przechodzą do substratów, nazywa się to reakcją wsteczną. Gdy szybkość reakcji do przodu i do tyłu jest równa, mówi się, że reakcja jest w równowadze. Tak więc z biegiem czasu ilość reagentów i produktów się nie zmienia. Reakcje odwracalne zawsze dążą do osiągnięcia równowagi i utrzymania tej równowagi. Gdy układ jest w równowadze, ilość produktów i reagentów niekoniecznie musi być równa. Może być większa ilość reagentów niż produktów lub odwrotnie. Jedynym wymaganiem w równaniu równowagi jest utrzymanie stałej wartości z obu w czasie.
Co to jest stała równowagi?
Dla reakcji, w równowadze, można zdefiniować stałą równowagi; gdzie jest równy stosunkowi między stężeniem/aktywnością produktów a stężeniem/aktywnością reakcji.
K=[produkt]/[odczynnik]m; n i m są współczynnikami stechiometrycznymi produktu i reagenta.
Stała równowagi może mieć jednostkę lub nie. Jeśli n jest równe m, wszystkie jednostki stężenia znoszą się, nie dając żadnych jednostek K. Jeśli n jest różne od m, zgodnie z sumą, K pozostanie z jednostką. Stała równowagi jest stałą w stałej temperaturze. Stała równowagi ma taką samą wartość w stałej temperaturze, niezależnie od ilości reagentów lub produktów w medium. Katalizatory ani zmiany ciśnienia nie mają na to wpływu. Może istnieć kilka rodzajów stałych równowagi. Na przykład, gdy słaby kwas jest rozpuszczony w wodzie, ustala równowagę, stała równowagi jest również znana jako stała dysocjacji kwasu. Stan fizyczny produktów lub reagentów również wpływa na stałą równowagi, ponieważ w równaniu nie uwzględniono form w stanie stałym.
Co to jest współczynnik reakcji?
Współczynnik reakcji to stosunek produktów i reagentów w reakcji w określonym momencie. Jest również oznaczana jako Q. Jest obliczana w taki sam sposób jak stała równowagi, ale nie jest koniecznością jej stosowania w reakcjach, które osiągnęły stan równowagi. Jeżeli obliczony iloraz reakcji jest wyższy od wartości stałej równowagi, to reakcja będzie przebiegać w odwrotnym kierunku. W przeciwieństwie do tego, gdy iloraz reakcji jest niższy niż stała równowagi, substraty będą postępować do przodu. Dlatego iloraz reakcji jest ważny przy określaniu kierunku reakcji.
Jaka jest różnica między stałą równowagi a współczynnikiem reakcji?
• Iloraz reakcji można obliczyć dla reakcji w dowolnym momencie, nie tylko dla reakcji w równowadze, takich jak stałe równowagi.
• Jeżeli stała równowagi jest równa ilorazowi reakcji, to reakcja jest w równowadze. Porównując wartości K i Q, możemy określić kierunek reakcji.
