Egyensúlyi állandó vs reakcióhányados
Néhány reakció visszafordítható, és néhány reakció visszafordíthatatlan. A reakció során a reagensek termékekké alakulnak. És egyes reakciókban a reagensek újra előállíthatók a termékekből. Az ilyen típusú reakciókat reverzibilisnek nevezik. Az irreverzibilis reakciókban, ha a reagensek termékké alakulnak, nem regenerálhatók újra a termékekből. A reverzibilis reakciót, amikor a reagensek termékekké alakulnak, előre irányuló reakciónak nevezik, és amikor a termékek reagensekké válnak, azt visszafelé irányuló reakciónak. Ha az előre és visszafelé irányuló reakció sebessége egyenlő, akkor azt mondjuk, hogy a reakció egyensúlyban van. Így a reagensek és a termékek mennyisége egy idő alatt nem változik. A reverzibilis reakciók mindig hajlamosak egyensúlyba kerülni, és ezt az egyensúlyt fenntartani. Ha a rendszer egyensúlyban van, a termékek és a reaktánsok mennyiségének nem kell feltétlenül egyenlőnek lennie. Előfordulhat nagyobb mennyiségű reagens, mint a termékekben, vagy fordítva. Az egyetlen követelmény az egyensúlyi egyenletben, hogy mindkettőből állandó mennyiséget kell tartani az idő múlásával.
Mi az egyensúlyi állandó?
Egyensúlyi helyzetben lévő reakcióhoz egyensúlyi állandó definiálható; ahol egyenlő a termékek koncentrációja/aktivitása és a reakciók koncentrációja/aktivitása közötti aránnyal.
K=[termék]/[reaktáns]m; n és m a termék és a reagens sztöchiometrikus együtthatói.
Az egyensúlyi állandónak lehet egysége, de lehet, hogy nem. Ha n egyenlő m-rel, akkor az összes koncentrációs egység érvénytelenít, és nem ad egységet K-nek. Ha n különbözik m-től, az összeg szerint K egységben marad. Az egyensúlyi állandó állandó hőmérsékleten állandó. Az egyensúlyi állandó értéke állandó hőmérsékleten azonos, függetlenül a közegben lévő reaktánsok vagy termékek mennyiségétől. A katalizátorok vagy a nyomásváltozások nem befolyásolják. Az egyensúlyi állandóknak többféle típusa lehet. Például, ha egy gyenge savat vízben oldunk, egyensúlyt teremt, az egyensúlyi állandót sav disszociációs állandónak is nevezik. A termékek vagy reagensek fizikai állapota is befolyásolja az egyensúlyi állandót, mert a szilárd halmazállapotú fajták nem szerepelnek az egyenletben.
Mi az a reakcióhányados?
A reakcióhányados a termékek és a reakcióban lévő reagensek aránya egy adott időpontban. Jelöljük Q-ként is. Az egyensúlyi állandóval megegyező módon számítjuk, de az egyensúlyi állapotot elért reakciókban nem kötelező használni. Ha a számított reakcióhányados nagyobb, mint az egyensúlyi állandó értéke, akkor a reakció fordított irányban megy végbe. Ezzel szemben, ha a reakcióhányados kisebb, mint az egyensúlyi állandó, a reagensek továbbhaladnak. Ezért a reakcióhányados fontos a reakció irányának meghatározásában.
Mi a különbség az egyensúlyi állandó és a reakcióhányados között?
• A reakcióhányadost bármely pillanatban ki lehet számítani egy reakcióra, nem csak az egyensúlyi reakciókra, például az egyensúlyi állandókra.
• Ha az egyensúlyi állandó egyenlő a reakcióhányadossal, akkor a reakció egyensúlyban van. A K és Q értékek összehasonlításával meghatározhatjuk, hogy hova irányul a reakció.
