Σταθερά ισορροπίας έναντι πηλίκου αντίδρασης
Ορισμένες αντιδράσεις είναι αναστρέψιμες και ορισμένες αντιδράσεις είναι μη αναστρέψιμες. Σε μια αντίδραση, τα αντιδρώντα μετατρέπονται σε προϊόντα. Και σε ορισμένες αντιδράσεις, τα αντιδρώντα μπορούν να δημιουργηθούν ξανά από τα προϊόντα. Αυτού του είδους οι αντιδράσεις ονομάζονται αναστρέψιμες. Σε μη αναστρέψιμες αντιδράσεις, από τη στιγμή που τα αντιδρώντα μετατραπούν σε προϊόντα, δεν μπορούν να αναγεννηθούν ξανά από τα προϊόντα. Σε μια αναστρέψιμη αντίδραση όταν τα αντιδρώντα πηγαίνουν σε προϊόντα ονομάζεται αντίδραση προς τα εμπρός και όταν τα προϊόντα πηγαίνουν προς τα αντιδρώντα, ονομάζεται αντίδραση προς τα πίσω. Όταν ο ρυθμός των αντιδράσεων προς τα εμπρός και προς τα πίσω είναι ίσος, τότε η αντίδραση λέγεται ότι βρίσκεται σε ισορροπία. Έτσι, σε μια χρονική περίοδο η ποσότητα των αντιδρώντων και των προϊόντων δεν αλλάζει. Οι αναστρέψιμες αντιδράσεις τείνουν πάντα να έρχονται σε ισορροπία και να διατηρούν αυτήν την ισορροπία. Όταν το σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία, η ποσότητα των προϊόντων και των αντιδρώντων δεν πρέπει να είναι απαραίτητα ίσα. Μπορεί να υπάρχει μεγαλύτερη ποσότητα αντιδρώντων από τα προϊόντα ή το αντίστροφο. Η μόνη απαίτηση σε μια εξίσωση ισορροπίας είναι να διατηρείται ένα σταθερό ποσό και από τα δύο με την πάροδο του χρόνου.
Τι είναι η σταθερά ισορροπίας;
Για μια αντίδραση, σε κατάσταση ισορροπίας, μπορεί να οριστεί μια σταθερά ισορροπίας. όπου είναι ίση με την αναλογία συγκέντρωσης/δραστικότητας προϊόντων και συγκέντρωσης/δραστικότητας αντιδράσεων.
K=[προϊόν]/[αντιδρών]m; n και m είναι οι στοιχειομετρικοί συντελεστές του προϊόντος και του αντιδρώντος.
Η σταθερά ισορροπίας μπορεί να έχει μονάδα ή όχι. Αν το n είναι ίσο με m, όλες οι μονάδες συγκέντρωσης ακυρώνονται χωρίς να δίνονται μονάδες στο Κ. Αν το n είναι διαφορετικό από το m, σύμφωνα με το άθροισμα, το K θα παραμείνει με μια μονάδα. Η σταθερά ισορροπίας είναι μια σταθερά σε σταθερή θερμοκρασία. Η σταθερά ισορροπίας έχει την ίδια τιμή σε σταθερή θερμοκρασία ανεξάρτητα από την ποσότητα των αντιδρώντων ή προϊόντων στο μέσο. Οι καταλύτες ή οι αλλαγές πίεσης δεν το επηρεάζουν. Μπορεί να υπάρχουν διάφοροι τύποι σταθερών ισορροπίας. Για παράδειγμα, όταν ένα ασθενές οξύ διαλύεται στο νερό δημιουργεί ισορροπία, η σταθερά ισορροπίας είναι επίσης γνωστή ως σταθερά διάστασης οξέος. Η φυσική κατάσταση των προϊόντων ή των αντιδρώντων επηρεάζει επίσης τη σταθερά ισορροπίας, επειδή τα είδη στερεάς κατάστασης δεν περιλαμβάνονται στην εξίσωση.
Τι είναι το πηλίκο αντίδρασης;
Πηλίκο αντίδρασης είναι η αναλογία μεταξύ των προϊόντων και των αντιδρώντων σε μια αντίδραση, σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Συμβολίζεται επίσης ως Q. Υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως η σταθερά ισορροπίας, αλλά δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείται σε αντιδράσεις που έχουν φτάσει σε κατάσταση ισορροπίας. Εάν το υπολογισμένο πηλίκο της αντίδρασης είναι υψηλότερο από την τιμή της σταθεράς ισορροπίας, τότε η αντίδραση θα προχωρήσει προς την αντίστροφη κατεύθυνση. Αντίθετα, όταν το πηλίκο της αντίδρασης είναι χαμηλότερο από τη σταθερά ισορροπίας, τα αντιδρώντα θα προχωρήσουν προς τα εμπρός. Επομένως, το πηλίκο της αντίδρασης είναι σημαντικό για τον προσδιορισμό της κατεύθυνσης μιας αντίδρασης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της σταθεράς ισορροπίας και του πηλίκου αντίδρασης;
• Το πηλίκο της αντίδρασης μπορεί να υπολογιστεί για μια αντίδραση ανά πάσα στιγμή, όχι μόνο για τις αντιδράσεις σε ισορροπία όπως σταθερές ισορροπίας.
• Εάν η σταθερά ισορροπίας είναι ίση με το πηλίκο της αντίδρασης, τότε η αντίδραση βρίσκεται σε ισορροπία. Συγκρίνοντας τις τιμές K και Q, μπορούμε να προσδιορίσουμε πού κατευθύνεται η αντίδραση.
