Réactions réversibles ou opposées

Considérons une réaction réversible où A forme B et B régénère A. Ici, la constante de débit direct est k_f, et la constante de débit inverse est k_r.

Comme les deux étapes suivent une cinétique du premier ordre, chaque taux dépend uniquement de la concentration de son réactif.

Au fur et à mesure que la réaction progresse, A diminue dans le pas avant et se régénère dans le pas inverse. Ainsi, nous écrivons le taux net de variation dans A en combinant ces contributions opposées.

Nous appliquons maintenant la loi de conservation de la masse. Si la réaction commence uniquement par A, alors la concentration totale de A et B est toujours égale à la concentration initiale de A.

Exprimez la concentration de B en termes de A. Ensuite, substituez-le dans l’équation du taux pour écrire le taux net uniquement avec A.

À l’équilibre, on règle le taux net à zéro et on règle la concentration d’équilibre de A.

Ensuite, divisez à la fois le numérateur et le dénominateur du côté droit de l’équation par k_r. On remplace le rapport de k_f à k_r comme constante d’équilibre K. Cela relie la concentration d’équilibre de A à la constante d’équilibre