Stała równowagi

Dla ogólnej równowagi chemicznej

α A + β B . . . . ⇌ σ S + τ T . . . . {\i1}Systyn A+beta B...{\i0} \i1}proste łyżki cierniowe {\i1}sigma S+u T...{\i0} } $\alpha A+\beta B...\rightleftharpoons \sigma S+\tau T...$

stała równowagi może być określona przez

K = { S } σ { T } τ ... { A } α { B } β . . . Styl K... $K={\frac {{\{S\}}^{\sigma }{\{T\}}^{\tau }...}{{\{A\}}^{\alpha }{\{B\}}^{\beta }...}}$

gdzie {A} jest aktywność gatunku chemicznego A, itp. (aktywność jest bezwymiarową wielkością). (aktywność jest wielkością bezwymiarową). Konwencjonalne jest umieszczenie aktywności produktów w liczniku, a aktywności reaktorów w mianowniku.

Dla równowagi w roztworze, aktywność jest iloczynem stężenia i współczynnika aktywności. Większość chemików określa stałe równowagi w roztworze o wysokiej wytrzymałości jonowej. W roztworach o wysokiej wytrzymałości iloraz współczynników aktywności zmienia się bardzo nieznacznie. Tak więc, stała równowagi jest definiowana jako iloraz stężenia:

K c = [ S ] σ [ T ] τ ... [ A ] α [ B ] β ... displaystyle K_{c}==frac {[S]}^{\i0}{\i1}{[T]\i0}^{\i1}{\i1}...{\i0}{\i1}{\i1} $K_{c}={\frac {{[S]}^{\sigma }{[T]}^{\tau }...}{{[A]}^{\alpha }{[B]}^{\beta }...}}$

Jednak wartość Kc będzie zależała od siły jonowej. (Kwadratowe nawiasy oznaczają stężenie A, B i tak dalej).

To jest prosty pomysł. W stanie równowagi atomy mogą się łączyć lub rozpadać, ponieważ reakcja może działać w obu kierunkach. Aby reakcja zadziałała, wszystkie części muszą być obecne, aby mogły się połączyć. Jest to bardziej prawdopodobne, jeżeli reaktory mają wyższe stężenie. Tak więc, stężenia wszystkich niezbędnych części są mnożone razem, aby uzyskać prawdopodobieństwo, że będą one w tym samym miejscu dla reakcji. (Jeśli reakcja wymaga dwóch cząsteczek danego związku, wówczas stężenie tego związku jest kwadratowe). Idąc w drugą stronę, wszystkie stężenia tych niezbędnych kawałków mnoży się razem, aby uzyskać prawdopodobieństwo, że znajdą się one w tym samym miejscu, aby zareagować w przeciwnym kierunku. Stosunek pomiędzy tymi dwiema liczbami przedstawia jak popularne będą poszczególne strony reakcji, gdy zostanie osiągnięta równowaga. Stała równowagi wynosząca 1 oznacza, że obie strony są równie popularne. Chemicy przeprowadzają eksperymenty, aby zmierzyć stałą równowagi różnych reakcji.

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest stała równowagi?

O: Stała równowagi to wielkość matematyczna, która wyraża stosunek produktów i reagentów reakcji w stanie równowagi chemicznej w odniesieniu do określonej jednostki.

P: Jak możemy wykorzystać stałą równowagi?

O: Stałą równowagi możemy wykorzystać, aby zrozumieć, czy reakcja ma tendencję do wyższego stężenia produktów lub reagentów w stanie równowagi, a także aby określić, czy reakcja jest już w stanie równowagi.

P: Jakie są przykłady różnych typów stałych równowagi?

O: Stałe dysocjacji to jeden z przykładów różnych typów stałych równowagi, które podają relacje między produktami i reagentami reakcji chemicznej w stanie równowagi chemicznej w kategoriach różnych jednostek.

P: Co mierzy stała równowagi?

O: Stała równowagi mierzy stosunek między produktami i reagentami w reakcji chemicznej w stanie równowagi chemicznej w odniesieniu do określonej jednostki.

P: Skąd wiadomo, kiedy reakcja jest już w stanie równowagi?

O: Możemy użyć stałej równowagi, aby określić, czy reakcja jest już w stanie równowagi.

P: Co to znaczy, że coś jest "w równowadze"?

O: W równowadze oznacza, że nie ma zmian netto w stężeniach w czasie - wszystkie składniki pozostają w równowadze, więc reakcje zachodzą, ale są równoważone przez reakcje odwrotne zachodzące jednocześnie.