14.2
Stała równowagi
Prawo działania masy wprowadza stałą równowagi w celu powiązania stężeń równowagowych reagentów i produktów.
W przypadku zrównoważonego równania chemicznego, w którym A i B są reagentami, C i D są produktami, a małe litery a, b, c i d są ich odpowiednimi współczynnikami stechiometrycznymi, wyrażenie stałej równowagi jest określone przez stężenia molowe produktów podzielone przez stężenia molowe reagentów, wszystkie podniesione do ich współczynników stechiometrycznych.
Stała równowagi jest często wyrażana symbolem K lub Kc, gdzie indeks dolny c wskazuje stałą równowagi w odniesieniu do stężenia molowego. Będąc stosunkiem stężeń molowych, stała równowagi jest bezjednostkowa.
Duża stała równowagi znacznie większa od 1 oznacza, że licznik, czyli stężenie produktów, jest większy niż mianownik, czyli stężenie reagentów. Wskazuje to, że równowaga leży w kierunku produktów i sprzyja reakcji naprzód.
I odwrotnie, mała stała równowagi znacznie mniejsza niż 1 oznacza, że mianownik jest większy niż licznik. Oznacza to, że równowaga leży w kierunku reagentów i sprzyja reakcji odwrotnej.
Dla stałej równowagi o wielkości równej lub bliskiej 1 względne stężenia reagentów i produktów są prawie takie same. Oznacza to, że ani reakcja, ani do przodu, ani do tyłu, nie jest faworyzowana.
Modyfikacje równania chemicznego zmieniają również stałą równowagi.
Jeżeli reakcja chemiczna ze stałą równowagi x jest odwrócona, wyrażenie stałej równowagi dla reakcji odwrotnej jest odwrotnością reakcji naprzód. Tak więc nowa stała równowagi wynosiłaby 1 przez x.
Jeśli współczynniki pomnoży się przez inny współczynnik, n, stała równowagi zostanie podniesiona do tego samego współczynnika. Nowa stała równowagi wynosiłaby teraz xn.
Gdy dwie lub więcej indywidualnych reakcji jest sumowanych, stała równowagi dla całej reakcji jest iloczynem indywidualnych stałych równowagi. Zatem nowa stała równowagi wynosiłaby y × z.
W przypadku równowagi heterogenicznej wyrażenie stałej równowagi wyklucza jednostki czyste stałe lub czyste ciecze.
Na przykład wyrażenie stałej równowagi dla rozkładu stałego azotanu amonu na gazowy podtlenek azotu i parę wodną nie obejmuje azotanu amonu - czystego ciała stałego.
Dzieje się tak, ponieważ względne stężenie molowe czystego ciała stałego lub cieczy pozostaje stałe podczas reakcji.
Rozważmy utlenianie dwutlenku siarki:
W przypadku reakcji, która rozpoczyna się tylko od mieszaniny reagentów, stężenie produktu jest początkowo równe…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.