Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.5: Коэффициент реакции
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Reaction Quotient
 
ТРАНСКРИПТ

14.5: Коэффициент реакции

Статус обратимой реакции удобно оценивается путем вычисления ее коэффициента реакции (Q). Для обратимой реакции, описанной m A + n B ⇌ x C + y D, коэффициент реакции выводится непосредственно из стехиометрии сбалансированного уравнения AS

где индекс c обозначает использование молярных концентраций в выражении. Если реагенты и продукты газообразны, коэффициент реакции может быть аналогичным образом получен с использованием парциального давления:

Обратите внимание, что приведенные выше уравнения реактивного коэффициента являются упрощением более строгих выражения, в которых используются относительные значения для концентраций и давлений, а не абсолютные значения. Эти относительные значения концентрации и давления не имеют размеров (они не имеют единиц), следовательно, так же, как и реактивные показатели.

Численное значение Q изменяется по мере того, как реакция идет к равновесию; поэтому оно может служить полезным индикатором состояния реакции. Чтобы проиллюстрировать этот момент, рассмотрите окисление диоксида серы:

Здесь возможны два различных экспериментальных сценария, один из которых инициируется с использованием смеси только реагенты, SO2 и O2, а другой, который начинается только с продукта SO3. Для реакции, начинающейся только с смеси реагенты, Q изначально равен нулю:

По мере того как реакция движется к равновесию в прямом направлении, концентрации реагент уменьшаются (как и знаменатель КК), концентрация продукта увеличивается (как и числитель КК), и соответственно возрастает коэффициент реакции. При достижении равновесия концентрации реагенты и продукта остаются неизменными, как и значение КК.

Если реакция начинается с наличия только продукта, значение КК изначально не определено (неизмеримо большое или бесконечное):

В этом случае реакция идет на равновесие в обратном направлении. Концентрация продукта и числитель КК со временем уменьшаются, концентрации реагент и знаменатель КК увеличиваются, и соответственно коэффициент реакции уменьшается до тех пор, пока он не станет постоянным в равновесии. Постоянное значение Q, отображаемое системой в равновесии, называется константой равновесия, K:

Оценка коэффициента реакции

Газообразный диоксид азота образует тетраоксид динитрогена по этому уравнению:

При добавлении 0.10 моль NО2 к фласке объемом 1.0 л при температуре 25 °C концентрация изменяется таким образом, что при равновесии, [NО2] = 0.016 м и [N2O4] = 0.042 М. до формирования любого продукта, [NО2] = 0.10 м и [N2O4] = 0 М. таким образом,

При равновесии,

Этот текст был адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 13.2 равновесные константы.


Литература для дополнительного чтения

Tags

Reaction Quotient Equilibrium Constant Expression Molar Concentrations Stoichiometric Coefficients Equilibrium Constant Kc Qc Qp Gaseous Reactions Partial Pressures Direction Of Reaction System At Equilibrium Reactants Products

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter