Η βασική διαφορά μεταξύ της σταθεράς ισορροπίας και της σταθεράς ταχύτητας είναι ότι η σταθερά ισορροπίας εκφράζεται χρησιμοποιώντας τόσο τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων όσο και των προϊόντων, ενώ η σταθερά ταχύτητας εκφράζεται χρησιμοποιώντας είτε τη συγκέντρωση των αντιδρώντων είτε τα προϊόντα.
Και οι δύο, η σταθερά ισορροπίας και η σταθερά ταχύτητας, είναι σταθερές τιμές για μια συγκεκριμένη αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι, σε μια σταθερή αντίδραση, οι συνθήκες όπως η θερμοκρασία, η τιμή της σταθεράς ισορροπίας και η σταθερά ταχύτητας δεν αλλάζουν με το χρόνο. Επιπλέον, κατά την έκφραση της σταθεράς ισορροπίας, πρέπει να λάβουμε υπόψη και τον στοιχειομετρικό συντελεστή. Όμως, για τη σταθερά ρυθμού, πρέπει να προσδιορίσουμε την τιμή χρησιμοποιώντας μόνο μια πειραματική μέθοδο.
Τι είναι η σταθερά ισορροπίας;
Η σταθερά ισορροπίας είναι η αναλογία μεταξύ των συγκεντρώσεων των προϊόντων και των συγκεντρώσεων των αντιδρώντων σε ισορροπία. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον όρο μόνο με αντιδράσεις που βρίσκονται σε ισορροπία. Το πηλίκο της αντίδρασης και η σταθερά ισορροπίας είναι τα ίδια για αντιδράσεις που βρίσκονται σε ισορροπία.
Επιπλέον, πρέπει να δώσουμε αυτήν τη σταθερά χρησιμοποιώντας τις συγκεντρώσεις που αυξάνονται στην ισχύ των στοιχειομετρικών συντελεστών. Η σταθερά ισορροπίας εξαρτάται από τη θερμοκρασία του συστήματος αφού η θερμοκρασία επηρεάζει τη διαλυτότητα των συστατικών και τη διαστολή όγκου. Ωστόσο, η εξίσωση για τη σταθερά ισορροπίας δεν περιλαμβάνει λεπτομέρειες σχετικά με τα στερεά που είναι μεταξύ των αντιδρώντων ή προϊόντων. Λαμβάνονται υπόψη μόνο οι ουσίες στην υγρή φάση και στην αέρια φάση.
Για παράδειγμα, η ισορροπία μεταξύ οξικού οξέος και οξικού ιόντος είναι η εξής:
CH3COOH ⇌ CH3COO– + H +
Η σταθερά ισορροπίας, Kc για αυτήν την αντίδραση είναι η εξής:
Kc=[CH3COO–][H+]/[CH 3COOH]
Εικόνα 01: Σταθερές ισορροπίας για διαφορετικές ενώσεις
Τι είναι το Rate Constant;
Σταθερά ταχύτητας είναι ένας συντελεστής αναλογικότητας που συσχετίζει τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης σε μια δεδομένη θερμοκρασία με τη συγκέντρωση των αντιδρώντων ή των προϊόντων της αντίδρασης. Αν γράψουμε την εξίσωση ταχύτητας σε σχέση με το αντιδρών Α για την αντίδραση που δίνεται παρακάτω, είναι η εξής.
aA + bB ⟶ cC + dD
R=-K [A]a [B]b
Σε αυτήν την αντίδραση, k είναι η σταθερά ταχύτητας. Είναι μια σταθερά αναλογικότητας που εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Μπορούμε να προσδιορίσουμε τον ρυθμό και τη σταθερά ταχύτητας μιας αντίδρασης με πειράματα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της σταθεράς ισορροπίας και της σταθεράς ρυθμού;
Η βασική διαφορά μεταξύ της σταθεράς ισορροπίας και της σταθεράς ταχύτητας είναι ότι η σταθερά ισορροπίας εκφράζεται χρησιμοποιώντας και τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και των προϊόντων, ενώ η σταθερά ταχύτητας εκφράζεται χρησιμοποιώντας είτε τη συγκέντρωση των αντιδρώντων είτε των προϊόντων. Επιπλέον, η σταθερά ισορροπίας δίνεται για μια αντίδραση ισορροπίας, ενώ η σταθερά ταχύτητας μπορεί να δοθεί για οποιαδήποτε αντίδραση.
Επιπλέον, κατά την έκφραση της σταθεράς ισορροπίας, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και των προϊόντων μαζί με τους στοιχειομετρικούς συντελεστές, ενώ, για να εκφράσουμε τη σταθερά του ρυθμού, δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον στοιχειομετρικό συντελεστή επειδή πρέπει να προσδιορίσουμε την τιμή του σταθερά πειραματικά. Επιπλέον, η σταθερά ισορροπίας περιγράφει ένα αμετάβλητο μείγμα αντίδρασης, ενώ η σταθερά ταχύτητας περιγράφει ένα μείγμα αντίδρασης που αλλάζει με το χρόνο.
Σύνοψη – Σταθερά ισορροπίας έναντι σταθεράς τιμής
Συνοπτικά, και οι δύο, η σταθερά ισορροπίας και η σταθερά ταχύτητας, δεν αλλάζουν με το χρόνο εάν οι συνθήκες αντίδρασης όπως η θερμοκρασία δεν αλλάξουν. Ωστόσο, η βασική διαφορά μεταξύ της σταθεράς ισορροπίας και της σταθεράς ταχύτητας είναι ότι η σταθερά ισορροπίας εκφράζεται χρησιμοποιώντας τόσο τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων όσο και των προϊόντων, ενώ η σταθερά ταχύτητας εκφράζεται χρησιμοποιώντας είτε τη συγκέντρωση των αντιδρώντων είτε τα προϊόντα.
