Constante de echilibru vs coeficient de reacție
Unele reacții sunt reversibile, iar unele reacții sunt ireversibile. Într-o reacție, reactanții se transformă în produși. Și în unele reacții, reactanții pot fi generați din nou din produse. Acest tip de reacții se numește reversibile. În reacțiile ireversibile, odată ce reactanții sunt transformați în produse, aceștia nu pot fi regenerați din nou din produse. Într-o reacție reversibilă, când reactanții trec la produse, se numește reacție directă, iar când produsele ajung la reactanți, se numește reacție inversă. Când viteza reacțiilor înainte și înapoi este egală, atunci se spune că reacția este la echilibru. Deci, într-o perioadă de timp, cantitatea de reactanți și produse nu se modifică. Reacțiile reversibile tind întotdeauna să ajungă la echilibru și să mențină acel echilibru. Când sistemul este la echilibru, cantitatea de produse și reactanții nu trebuie să fie neapărat egale. Poate exista o cantitate mai mare de reactanți decât produsele sau invers. Singura cerință într-o ecuație de echilibru este menținerea unei cantități constante din ambele în timp.
Ce este constanta de echilibru?
Pentru o reacție, în echilibru, se poate defini o constantă de echilibru; unde este egal cu raportul dintre concentrația/activitatea produselor și concentrația/activitatea reacțiilor.
K=[produs]/[reactant]m; n și m sunt coeficienții stoichiometrici ai produsului și reactantului.
Constanta de echilibru poate avea sau nu o unitate. Dacă n este egal cu m, toate unitățile de concentrare se anulează, dând nicio unitate lui K. Dacă n este diferit de m, conform sumei, K va rămâne cu o unitate. Constanta de echilibru este o constantă la temperatură constantă. Constanta de echilibru are aceeași valoare la temperatură constantă indiferent de cantitatea de reactanți sau de produse din mediu. Catalizatorii sau schimbările de presiune nu îl afectează. Pot exista mai multe tipuri de constante de echilibru. De exemplu, atunci când un acid slab este dizolvat în apă, acesta stabilește echilibrul, constanta de echilibru este cunoscută și sub denumirea de constantă de disociere a acidului. Starea fizică a produselor sau reactanților afectează și constanta de echilibru, deoarece speciile în stare solidă nu sunt incluse în ecuație.
Ce este coeficientul de reacție?
Coeficientul de reacție este raportul dintre produși și reactanți dintr-o reacție, la un anumit moment de timp. De asemenea, se notează Q. Se calculează în același mod ca și constanta de echilibru, dar nu este obligatoriu să o folosești în reacții, care au ajuns la starea de echilibru. Dacă coeficientul de reacție calculat este mai mare decât valoarea constantei de echilibru, atunci reacția se va desfășura în sens invers. În schimb, atunci când coeficientul de reacție este mai mic decât constanta de echilibru, reactanții vor continua. Prin urmare, coeficientul de reacție este important în determinarea direcției unei reacții.
Care este diferența dintre constanta de echilibru și coeficientul de reacție?
• Coeficientul de reacție poate fi calculat pentru o reacție în orice moment, nu doar pentru reacțiile aflate în echilibru, cum ar fi constantele de echilibru.
• Dacă constanta de echilibru este egală cu coeficientul de reacție, atunci reacția este la echilibru. Comparând valorile K și Q, putem determina unde este direcționată reacția.
