Константа равновесия и коэффициент реакции
Некоторые реакции обратимы, а некоторые реакции необратимы. В реакции реагенты превращаются в продукты. А в некоторых реакциях реагенты могут снова образовываться из продуктов. Такой тип реакций называется обратимым. В необратимых реакциях, когда реагенты превращаются в продукты, их нельзя снова регенерировать из продуктов. В обратимой реакции, когда реагенты превращаются в продукты, ее называют прямой реакцией, а когда продукты превращаются в реагенты, ее называют обратной реакцией. Когда скорости прямой и обратной реакций равны, говорят, что реакция находится в равновесии. Таким образом, с течением времени количество реагентов и продуктов не меняется. Обратимые реакции всегда стремятся прийти к равновесию и поддерживать это равновесие. Когда система находится в равновесии, количество продуктов и реагентов не обязательно должно быть равным. Реагентов может быть больше, чем продуктов, или наоборот. Единственное требование в уравнении равновесия - поддерживать постоянное количество обоих веществ во времени.
Что такое константа равновесия?
Для реакции, находящейся в равновесии, можно определить константу равновесия; где он равен отношению между концентрацией/активностью продуктов и концентрацией/активностью реакций.
K=[продукт]/[реагент]m; n и m – стехиометрические коэффициенты продукта и реагента.
Константа равновесия может иметь единицу измерения, а может и не быть. Если n равно m, все единицы концентрации компенсируются, не давая единиц K. Если n отличается от m, по сумме K останется с единицей. Константа равновесия – это константа при постоянной температуре. Константа равновесия имеет одно и то же значение при постоянной температуре независимо от количества реагентов или продуктов в среде. Катализаторы или изменения давления не влияют на это. Константы равновесия могут быть нескольких типов. Например, когда слабая кислота растворяется в воде, устанавливается равновесие, константа равновесия также известна как константа диссоциации кислоты. Физическое состояние продуктов или реагентов также влияет на константу равновесия, поскольку твердые частицы не включены в уравнение.
Что такое коэффициент реакции?
Коэффициент реакции – это соотношение между продуктами и реагентами в реакции в определенный момент времени. Ее также обозначают как Q. Она рассчитывается так же, как и константа равновесия, но не является обязательной для использования в реакциях, достигших состояния равновесия. Если рассчитанный коэффициент реакции больше значения константы равновесия, то реакция пойдет в обратном направлении. Напротив, когда коэффициент реакции ниже константы равновесия, реагенты будут двигаться вперед. Следовательно, коэффициент реакции важен для определения направления реакции.
В чем разница между константой равновесия и коэффициентом реакции?
• Коэффициент реакции может быть рассчитан для реакции в любой момент времени, а не только для реакций, находящихся в равновесии, как константы равновесия.
• Если константа равновесия равна отношению реакции, то реакция находится в равновесии. Сравнивая значения K и Q, мы можем определить, куда направлена реакция.
