Tasakaalukonstant vs reaktsioonikoefitsient
Mõned reaktsioonid on pöörduvad ja mõned reaktsioonid on pöördumatud. Reaktsiooni käigus muutuvad reagendid toodeteks. Ja mõnes reaktsioonis võivad reagendid uuesti tekkida toodetest. Seda tüüpi reaktsioone nimetatakse pöörduvateks. Pöördumatute reaktsioonide korral, kui reagendid on muudetud toodeteks, ei saa neid toodetest uuesti regenereerida. Pöörduvas reaktsioonis, kui reagendid lähevad toodeteks, nimetatakse seda edasisuunaliseks reaktsiooniks ja kui produktid lähevad reagentideks, nimetatakse seda tagurpidiseks reaktsiooniks. Kui edasi- ja tagasireaktsiooni kiirus on võrdne, siis öeldakse, et reaktsioon on tasakaalus. Seega teatud aja jooksul reagentide ja toodete hulk ei muutu. Pöörduvad reaktsioonid kipuvad alati jõudma tasakaalu ja säilitama selle tasakaalu. Kui süsteem on tasakaalus, ei pea produktide ja reaktiivide hulk olema tingimata võrdne. Reaktiive võib olla rohkem kui toodetes või vastupidi. Ainus nõue tasakaaluvõrrandis on säilitada konstantne summa mõlemast aja jooksul.
Mis on tasakaalukonstant?
Tasakaalus oleva reaktsiooni jaoks saab defineerida tasakaalukonstanti; kus see võrdub produktide kontsentratsiooni/aktiivsuse ja reaktsioonide kontsentratsiooni/aktiivsuse suhtega.
K=[toode]/[reaktant]m; n ja m on produkti ja reagendi stöhhiomeetrilised koefitsiendid.
Tasakaalukonstandil võib olla ühik või mitte. Kui n on võrdne m-ga, tühistavad kõik kontsentratsiooniühikud, andmata K-le ühikuid. Kui n erineb m-st, jääb K vastav alt summale ühikuks. Tasakaalukonstant on konstant konstantsel temperatuuril. Tasakaalukonstandi väärtus konstantsel temperatuuril on sama, sõltumata reaktiivide või saaduste hulgast keskkonnas. Katalüsaatorid ega rõhumuutused seda ei mõjuta. Tasakaalukonstante võib olla mitut tüüpi. Näiteks kui nõrk hape lahustatakse vees, loob see tasakaalu, tasakaalukonstanti nimetatakse ka happe dissotsiatsioonikonstandiks. Toodete või reagentide füüsikaline olek mõjutab ka tasakaalukonstanti, kuna võrrandisse ei kaasata tahke oleku liike.
Mis on reaktsioonikoefitsient?
Reaktsiooni jagatis on reaktsiooni produktide ja reagentide suhe konkreetsel ajahetkel. Seda tähistatakse ka kui Q. Seda arvutatakse samamoodi nagu tasakaalukonstandit, kuid seda ei ole vaja kasutada reaktsioonides, mis on jõudnud tasakaaluolekusse. Kui arvutatud reaktsioonikoefitsient on suurem kui tasakaalukonstandi väärtus, siis toimub reaktsioon vastupidises suunas. Seevastu kui reaktsioonikoefitsient on madalam kui tasakaalukonstant, liiguvad reagendid edasi. Seetõttu on reaktsioonikoefitsient oluline reaktsiooni suuna määramisel.
Mis vahe on tasakaalukonstandil ja reaktsioonikoefitsiendil?
• Reaktsioonikoefitsienti saab arvutada reaktsiooni kohta igal hetkel, mitte ainult tasakaalus olevate reaktsioonide jaoks, nagu tasakaalukonstandid.
• Kui tasakaalukonstant on võrdne reaktsiooni jagatisega, siis on reaktsioon tasakaalus. K ja Q väärtusi võrreldes saame määrata, kuhu reaktsioon on suunatud.
