Константа равновесия

Закон действующих масс вводит константу равновесия, чтобы связать равновесные концентрации исходных веществ и продуктов реакции. Для сбалансированного химического уравнения, где A и B исходные вещества, C и D продукты реакции, а строчные буквы a, b, c и d их соответствующие стехиометрические коэффициенты, выражение константы равновесия дается молярными концентрациями продуктов, деленными на молярные концентрации исходных веществ в степени их стехиометрических коэффициентов. Константа равновесия часто выражается символом K или Kc, где нижний индекс c указывает константу равновесия относительно молярной концентрации.

Постоянная равновесия, являющаяся отношением молярных концентраций, не имеет единиц измерения. Большая константа равновесия, намного превышающая 1, означает, что числитель, то есть концентрация продуктов реакции, больше, чем знаменатель, концентрация исходных веществ. Это указывает на то, что равновесие находится в отношении продуктов и способствует прямой реакции.

И наоборот, небольшая константа равновесия, намного меньшая 1, означает, что знаменатель больше, чем числитель. Это означает, что равновесие смещено в сторону исходных веществ и способствует обратной реакции. Для константы равновесия, равной или близкой к 1, относительные концентрации исходных веществ и продуктов реакции почти одинаковы.

Это означает, что ни прямая, ни обратная реакция, не преобладают. Модификации химического уравнения также изменяют константу равновесия. Если химическая реакция с константой равновесия x является обратной, выражение константы равновесия для обратной реакции является обратным для прямой реакции.

Таким образом, новая константа равновесия будет равна 1/x. Если коэффициенты умножаются на другой коэффициент, n, константа равновесия возводится в степень того же коэффициента. Теперь новая константа равновесия будет равна x в степени n.

Когда две или более отдельных реакций складываются вместе, константа равновесия для общей реакции является произведением отдельных констант равновесия. Итак, новая константа равновесия будет равна y умножить на z. Для гетерогенного равновесия выражение константы равновесия исключает чистые твердые или чистые жидкие вещества.

Например, выражение константы равновесия для разложения твердого нитрата аммония до газообразной закиси азота и водяного пара исключает нитрат аммония чистое твердое вещество. Это связано с тем, что относительная молярная концентрация чистого твердого вещества или жидкости остается постоянной во время реакции.