Konstanta ravnovesja proti reakcijskemu kvocientu
Nekatere reakcije so reverzibilne, nekatere pa ireverzibilne. Pri reakciji se reaktanti pretvorijo v produkte. V nekaterih reakcijah se lahko reaktanti ponovno ustvarijo iz produktov. Ta vrsta reakcij se imenuje reverzibilna. Pri ireverzibilnih reakcijah, ko se reaktanti pretvorijo v produkte, jih ni več mogoče ponovno regenerirati iz produktov. Pri reverzibilni reakciji, ko gredo reaktanti v produkte, se imenuje reakcija naprej, ko gredo produkti v reaktante, pa se imenuje povratna reakcija. Če je hitrost reakcije naprej in nazaj enaka, se reče, da je reakcija v ravnovesju. Torej se v določenem časovnem obdobju količina reaktantov in produktov ne spremeni. Reverzibilne reakcije vedno težijo k doseganju ravnovesja in to ravnotežje ohranjajo. Ko je sistem v ravnovesju, količina produktov in reaktantov ni nujno enaka. Reaktantov je lahko več kot produktov ali obratno. Edina zahteva v ravnotežni enačbi je ohranjanje konstantne količine obeh skozi čas.
Kaj je ravnotežna konstanta?
Za reakcijo v ravnotežju je mogoče definirati ravnotežno konstanto; kjer je enak razmerju med koncentracijo/aktivnostjo produktov in koncentracijo/aktivnostjo reakcij.
K=[izdelek]/[reaktant]m; n in m sta stehiometrična koeficienta produkta in reaktanta.
Konstanta ravnotežja ima lahko enoto ali pa tudi ne. Če je n enak m, se vse koncentracijske enote izničijo in K ne da nobene enote. Če je n drugačen od m, bo glede na vsoto K ostal z enoto. Ravnotežna konstanta je konstanta pri stalni temperaturi. Ravnotežna konstanta ima enako vrednost pri stalni temperaturi ne glede na količino reaktantov ali produktov v mediju. Na to ne vplivajo katalizatorji ali spremembe tlaka. Ravnotežnih konstant je lahko več vrst. Na primer, ko je šibka kislina raztopljena v vodi, vzpostavi ravnovesje, konstanta ravnotežja je znana tudi kot konstanta disociacije kisline. Fizikalno stanje produktov ali reaktantov prav tako vpliva na konstanto ravnotežja, ker trdne snovi niso vključene v enačbo.
Kaj je reakcijski kvocient?
Reakcijski količnik je razmerje med produkti in reaktanti v reakciji v določenem trenutku. Označujemo jo tudi kot Q. Izračunamo jo na enak način kot ravnotežno konstanto, vendar je ni treba uporabljati v reakcijah, ki so dosegle ravnotežno stanje. Če je izračunani reakcijski kvocient višji od vrednosti konstante ravnotežja, bo reakcija potekala v obratni smeri. V nasprotju s tem, ko je reakcijski kvocient nižji od ravnotežne konstante, bodo reaktanti šli naprej. Zato je reakcijski količnik pomemben pri določanju smeri reakcije.
Kakšna je razlika med ravnotežno konstanto in reakcijskim kvocientom?
• Reakcijski količnik je mogoče izračunati za reakcijo kadar koli, ne samo za reakcije v ravnotežju, kot so ravnotežne konstante.
• Če je konstanta ravnotežja enaka reakcijskemu kvocientu, potem je reakcija v ravnotežju. S primerjavo vrednosti K in Q lahko ugotovimo, kam je reakcija usmerjena.
