Константа равновесия

Для общего химического равновесия

α A + β B . . . ⇌ σ S + τ T . . . {\displaystyle \alpha A+\beta B...\rightleftharpoons \sigma S+\tau T... } $\alpha A+\beta B...\rightleftharpoons \sigma S+\tau T...$

константа равновесия может быть определена посредством

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

где {A} - это активность химического вида А и т.п. (активность - безразмерное количество). Обычно в числитель помещают активность продуктов, а в знаменатель - активность реагентов.

Для равновесия в растворе активность является продуктом концентрации и коэффициентом активности. Большинство химиков определяют константы равновесия в растворе с высокой ионной силой. В высокопрочных растворах коэффициент активности изменяется очень мало. Таким образом, константа равновесия определяется как коэффициент концентрации:

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

Однако, значение Kc будет зависеть от ионной силы. (Квадратные скобки означают концентрацию A, B и так далее).

Это простая идея. В равновесии атомы могут соединяться или распадаться, потому что реакция может работать в обоих направлениях. Для того чтобы реакция сработала, все части должны присутствовать для объединения. Скорее всего, это произойдет, если у реагентов более высокая концентрация. Таким образом, концентрации всех необходимых частей умножаются вместе, чтобы получить вероятность того, что они будут находиться в одном и том же месте для реакции. (Если для реакции требуются две молекулы определенного соединения, то концентрация этого соединения берется в квадрате). В обратном направлении все концентрации этих необходимых кусков умножаются вместе, чтобы получить вероятность того, что они будут находиться в одном и том же месте для реакции в обратном направлении. Соотношение между этими двумя числами показывает, насколько популярной будет каждая сторона реакции при достижении равновесия. Константа равновесия 1 означает, что обе стороны одинаково популярны. Химики проводят эксперименты по измерению константы равновесия различных реакций.

Вопросы и ответы

В: Что такое константа равновесия?

О: Константа равновесия - это математическая величина, которая выражает отношение между продуктами и реактивами реакции при химическом равновесии по отношению к определенной единице.

В: Как мы можем использовать константу равновесия?

О: Мы можем использовать константу равновесия, чтобы понять, имеет ли реакция тенденцию к более высокой концентрации продуктов или реактантов при равновесии, а также определить, находится ли реакция уже в равновесии.

В: Каковы некоторые примеры различных типов констант равновесия?

О: Константы диссоциации являются одним из примеров различных типов констант равновесия, которые обеспечивают соотношения между продуктами и реактивами химической реакции при химическом равновесии в различных единицах.

В: Что измеряет константа равновесия?

О: Константа равновесия измеряет соотношение между продуктами и реактивами химической реакции при химическом равновесии относительно определенной единицы измерения.

В: Как узнать, когда реакция уже находится в состоянии равновесия?

О: Мы можем использовать константу равновесия, чтобы определить, находится ли реакция в равновесии.

В: Что означает для чего-то быть "в равновесии"?

О: Равновесие означает, что нет чистого изменения концентраций с течением времени - все компоненты остаются в равновесии, поэтому реакции происходят, но они уравновешиваются обратными реакциями, происходящими одновременно.