Πηλίκο αντίδρασης
Equilibrium v/s μη – συνθήκη ισορροπίας
Όταν η χημική αντίδραση είναι σε ισορροπημένη κατάσταση, δηλαδή η μπροστινή αντίδραση και η αντίστροφη αντίδραση συμβαίνει με ίσο ρυθμό, δηλώνει ότι η συγκέντρωση του αντιδρώντος και του προϊόντος παραμένει ίδια, ονομάζεται ισορροπία. Ενώ σε περίπτωση μη ισορροπίας, υπάρχει μια ανισορροπία της κατάστασης, δηλαδή οι μπροστινές και οι αντίστροφες αντιδράσεις δεν είναι ίσες.
Όταν η εξωτερική δύναμη που ασκείται στην επιφάνεια είναι ισορροπημένη, τότε λέγεται ότι βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας. Σε συνθήκες μη ισορροπίας, υπάρχει μια εναλλαγή ενέργειας και ορμής στο υγρό. Η δημιουργία νέων προϊόντων και αντιδραστηρίων γίνεται με αναπροσαρμογή της αντίδρασης για να επιστρέψει στην ισορροπία.
Πηλίκο αντίδρασης:-
Το πηλίκο αντίδρασης (Q) είναι συνάρτηση της αναλογίας ποσοτήτων αντιδρώντων και προϊόντων σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Μπορούμε να πούμε εάν η προς τα εμπρός ή προς τα πίσω αντίδραση θα προτιμηθεί κάνοντας μια σύγκριση του Q με τη σταθερά ισορροπίας της αντίδρασης, Keq.
Σε μια αντίδραση, υπάρχουν πάντα δύο ποσότητες:η μία είναι αντιδρών και η άλλη είναι προϊόν, επομένως η μέτρηση του προϊόντος και της ποσότητας του αντιδρώντος σε μια αντίδραση ονομάζεται Πηλίκο αντιδραστηρίου. Με άλλα λόγια, μπορούμε να πούμε ότι ένα πηλίκο αντίδρασης είναι η αναλογία του προϊόντος της αρχικής συγκέντρωσης των προϊόντων προς το προϊόν της αρχικής συγκέντρωσης των αντιδρώντων κάτω από συνθήκες μη ισορροπίας.
Υπολογισμός πηλίκου αντίδρασης:-
- Με την έκφραση οι άνθρωποι υποθέτουν ότι το πηλίκο αντίδρασης χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της συνθήκης ισορροπίας ή της σταθεράς, αλλά μπορεί να υπολογίσει οποιαδήποτε συνθήκη.
- Όταν μια αντίδραση κινείται προς την κατεύθυνση ισορροπίας μπορεί να προσδιοριστεί από το πηλίκο αντίδρασης.
- Αν K> Q , τότε η αντίδραση θα είναι προς τα εμπρός και αν K
Για τον υπολογισμό του Q :-
- Γράψτε πρώτα την έκφραση της αντίδρασης στο πηλίκο της αντίδρασης.
- Στη συνέχεια, βρείτε τη μοριακή συγκέντρωση του αντιδρώντος και του προϊόντος.
- Στη συνέχεια, βάλτε τις τιμές και λύστε την εξίσωση.
K έναντι Q:-
Η πιο σημαντική διαφορά μεταξύ Q και K είναι ότι, το K ορίζει μια αντίδραση που βρίσκεται σε ισορροπία και το Q ορίζει μια αντίδραση που δεν βρίσκεται σε ισορροπία.
Σύγκριση Q έναντι K:-
- Εάν Q
Ε<Κ,. Q ∝ προϊόν
αντιδραστήριο
Εάν το Q είναι μικρότερο από το K, αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση έχει "πολλά αντιδρώντα" ή λιγότερο προϊόν.
- Αν Q>K, τότε η αντίδραση κινείται προς το αντιδρόν.
Q>K,. Q ∝ Αντιδρόν
Προϊόν
Εάν το Q είναι μεγαλύτερο από το K, αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση έχει "πολλά προϊόντα" .
- Και αν Q=K, η αντίδραση είναι πάντα σε ισορροπία.
Το πηλίκο της αντίδρασης έχει το ίδιο σχήμα με τη σταθερά ισορροπίας και είναι συνάρτηση των συγκεντρώσεων και/ή της δραστικότητας του αντιδρώντος και του προϊόντος. Η διάκριση είναι ότι το Q ισχύει μόνο όταν η αντίδραση δεν βρίσκεται σε ισορροπία, επομένως η τιμή του μπορεί να αλλάξει. Το πηλίκο της αντίδρασης, όπως και η σταθερά ισορροπίας, μπορεί να είναι συνέπεια δραστηριοτήτων ή συγκεντρώσεων.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ
Το πηλίκο της αντίδρασης είναι η αναλογία της αρχικής συγκέντρωσης των προϊόντων προς την αρχική συγκέντρωση των αντιδρώντων. Σε αυτό υπολογίζουμε τη μοριακή συγκέντρωση του αντιδρώντος και του προϊόντος και είναι παρόμοια με τη σταθερά ισορροπίας, αλλά η μόνη διαφορά είναι ότι η σταθερά ισορροπίας λειτουργεί σε κατάσταση ισορροπίας και το πηλίκο της αντίδρασης λειτουργεί σε συνθήκες μη ισορροπίας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε κατάσταση ανά πάσα στιγμή. Το πηλίκο της αντίδρασης συμβολίζεται ως Q και η σταθερά ισορροπίας συμβολίζεται ως K. Εάν Q
Για να εκτιμήσουμε πώς θα πάει μια αντίδραση για να φτάσει σε ισορροπία, μπορούμε να συγκρίνουμε το κλάσμα αντίδρασης Q με τη σταθερά ισορροπίας K. Επιπλέον, δεδομένου ότι είμαστε συχνά περίεργοι για διάφορες θερμοφυσικές ιδιότητες, ακόμη και αν δεν είμαστε σε ισορροπία, το Q μπορεί να εμφανίζεται σε άλλες θέματα χημείας και εξισώσεις.
