ثابت تعادل در مقابل ضریب واکنش
برخی از واکنش ها برگشت پذیر هستند و برخی واکنش ها برگشت ناپذیر هستند. در یک واکنش، واکنش دهنده ها به محصولات تبدیل می شوند. و در برخی از واکنش ها، واکنش دهنده ها می توانند دوباره از محصولات تولید شوند. به این نوع واکنش ها برگشت پذیر گفته می شود. در واکنش‌های برگشت‌ناپذیر، هنگامی که واکنش‌دهنده‌ها به محصولات تبدیل می‌شوند، نمی‌توانند دوباره از محصولات دوباره تولید شوند. در یک واکنش برگشت پذیر، زمانی که واکنش دهنده ها به سمت محصولات می روند، واکنش رو به جلو و زمانی که محصولات به سمت واکنش دهنده ها می روند، واکنش به عقب نامیده می شود. هنگامی که سرعت واکنش های رو به جلو و عقب برابر است، آنگاه واکنش را در حالت تعادل می گویند.بنابراین در یک دوره زمانی مقدار واکنش دهنده ها و محصولات تغییر نمی کند. واکنش های برگشت پذیر همیشه به تعادل می رسند و آن تعادل را حفظ می کنند. هنگامی که سیستم در حالت تعادل است، مقدار محصولات و واکنش دهنده ها لزوماً نباید برابر باشند. ممکن است مقدار بیشتری از واکنش دهنده ها نسبت به محصولات وجود داشته باشد یا بالعکس. تنها مورد نیاز در یک معادله تعادل، حفظ مقدار ثابتی از هر دو در طول زمان است.
ثابت تعادل چیست؟
برای یک واکنش، در حالت تعادل، یک ثابت تعادل را می توان تعریف کرد. که در آن برابر است با نسبت بین غلظت/فعالیت محصولات و غلظت/فعالیت واکنش ها.
K=[محصول]/[reactant]m; n و m ضرایب استوکیومتری محصول و واکنش دهنده هستند.
ثابت تعادل ممکن است یک واحد داشته باشد یا نداشته باشد. اگر n برابر m باشد، تمام واحدهای غلظت، بدون دادن واحد به K حذف می شوند.اگر n با m متفاوت باشد، با توجه به جمع، K با یک واحد باقی می ماند. ثابت تعادل در دمای ثابت ثابت است. مقدار ثابت تعادل در دمای ثابت بدون در نظر گرفتن مقدار واکنش دهنده ها یا محصولات در محیط یکسان است. کاتالیزورها یا تغییرات فشار بر آن تأثیر نمی گذارد. چندین نوع ثابت تعادل می تواند وجود داشته باشد. به عنوان مثال، هنگامی که یک اسید ضعیف در آب حل می شود، تعادل برقرار می کند، ثابت تعادل به عنوان ثابت تفکیک اسید نیز شناخته می شود. وضعیت فیزیکی محصولات یا واکنش دهنده ها نیز بر ثابت تعادل تأثیر می گذارد، زیرا گونه های حالت جامد در معادله گنجانده نشده اند.
ضریب واکنش چیست؟
ضریب واکنش نسبت بین محصولات و واکنش دهنده ها در یک واکنش، در یک نقطه زمانی خاص است. همچنین به عنوان Q نشان داده می شود. به همان ترتیب ثابت تعادل محاسبه می شود، اما استفاده از آن در واکنش هایی که به حالت تعادل رسیده اند ضروری نیست.اگر ضریب واکنش محاسبه‌شده از مقدار ثابت تعادل بیشتر باشد، واکنش در جهت معکوس انجام می‌شود. در مقابل، زمانی که ضریب واکنش کمتر از ثابت تعادل باشد، واکنش دهنده ها به سمت جلو حرکت می کنند. بنابراین، ضریب واکنش در تعیین جهت واکنش مهم است.
تفاوت بین ثابت تعادل و ضریب واکنش چیست؟
• ضریب واکنش را می توان برای یک واکنش در هر لحظه محاسبه کرد، نه فقط برای واکنش های در تعادل مانند ثابت های تعادل.
• اگر ثابت تعادل برابر با ضریب واکنش باشد، واکنش در حالت تعادل است. با مقایسه مقدار K و Q، می توانیم تعیین کنیم که واکنش به کجا انجام می شود.
