Rovnovážna konštanta verzus reakčný kvocient
Niektoré reakcie sú reverzibilné a niektoré nevratné. V reakcii sa reaktanty premieňajú na produkty. A pri niektorých reakciách môžu byť reaktanty opäť generované z produktov. Tento typ reakcií sa nazýva reverzibilný. Pri ireverzibilných reakciách, keď sa reaktanty premenia na produkty, nemôžu sa znova regenerovať z produktov. Pri reverzibilnej reakcii, keď reaktanty prechádzajú na produkty, sa to nazýva dopredná reakcia a keď produkty smerujú k reaktantom, nazýva sa to spätná reakcia. Keď je rýchlosť dopredných a spätných reakcií rovnaká, potom sa hovorí, že reakcia je v rovnováhe. Takže v priebehu času sa množstvo reaktantov a produktov nemení. Reverzibilné reakcie majú vždy tendenciu dostať sa do rovnováhy a udržiavať túto rovnováhu. Keď je systém v rovnováhe, množstvo produktov a reaktantov nemusí byť nevyhnutne rovnaké. Môže tam byť vyššie množstvo reaktantov ako produktov alebo naopak. Jedinou požiadavkou v rovnovážnej rovnici je udržiavať konštantné množstvo z oboch v priebehu času.
Čo je rovnovážna konštanta?
Pre reakciu v rovnováhe možno definovať rovnovážnu konštantu; kde sa rovná pomeru medzi koncentráciou/aktivitou produktov a koncentráciou/aktivitou reakcií.
K=[produkt]/[reaktant]m; n a m sú stechiometrické koeficienty produktu a reaktantu.
Rovnovážna konštanta môže mať jednotku alebo nemusí. Ak sa n rovná m, všetky koncentračné jednotky sa rušia, takže K nedávajú žiadne jednotky. Ak je n odlišné od m, podľa súčtu zostane K s jednotkou. Rovnovážna konštanta je konštanta pri konštantnej teplote. Rovnovážna konštanta má rovnakú hodnotu pri konštantnej teplote bez ohľadu na množstvo reaktantov alebo produktov v médiu. Katalyzátory ani zmeny tlaku na to nemajú vplyv. Môže existovať niekoľko typov rovnovážnych konštánt. Napríklad, keď sa slabá kyselina rozpustí vo vode, vytvorí sa rovnováha, rovnovážna konštanta je tiež známa ako disociačná konštanta kyseliny. Fyzikálny stav produktov alebo reaktantov tiež ovplyvňuje rovnovážnu konštantu, pretože látky v tuhom stave nie sú zahrnuté v rovnici.
Čo je reakčný kvocient?
Reakčný kvocient je pomer medzi produktmi a reaktantmi v reakcii v určitom časovom bode. Označuje sa tiež ako Q. Vypočítava sa rovnako ako rovnovážna konštanta, ale nie je nutné ju používať pri reakciách, ktoré dosiahli rovnovážny stav. Ak je vypočítaný reakčný kvocient vyšší ako hodnota rovnovážnej konštanty, reakcia bude prebiehať v opačnom smere. Naopak, keď je reakčný kvocient nižší ako rovnovážna konštanta, reaktanty budú postupovať dopredu. Preto je reakčný kvocient dôležitý pri určovaní smeru reakcie.
Aký je rozdiel medzi rovnovážnou konštantou a reakčným kvocientom?
• Reakčný kvocient možno vypočítať pre reakciu v ktoromkoľvek okamihu, nielen pre reakcie v rovnováhe, ako sú rovnovážne konštanty.
• Ak sa rovnovážna konštanta rovná reakčnému kvocientu, potom je reakcia v rovnováhe. Porovnaním hodnôt K a Q môžeme určiť, kam smeruje reakcia.
