Константа химического равновесия

Количественной характеристикой химического равновесия служит константа химического равновесия К_р, равная отношению констант прямой и обратной реакций, так, для реакции

aA + bB + …↔ dD + eE +…

скорости прямой и обратной реакций можно записать как:

u_пр = k₁[A]^a [B]^b;

u_обр = k₂[D]^d [E]^e.

Тогда константа химического равновесия будет равна:

К_р= k₁ / k₂ = [D]^d [E]^e / [A]^a [B]^b

Таким образом: константой равновесия К_р называется частное от деления произведения равновесных концентраций продуктов реакции на произведение равновесных концентраций исходных веществ, К_р является величиной постоянной.

Константа равновесия характеризует глубину протекания процесса;

если К_р >> 1, выход реакции велик, потому что при этом

[D]^d [E]^e>> [A]^a [B]^b

т.е в состоянии равновесия концентрации продуктов гораздо больше концентраций исходных веществ. Значит при К_р<<1 выход реакции мал.

Пример№1: Написать уравнения скоростей прямой и обратной реакций и константы химического равновесия для равновесной системы

H_2(г) + I_2(г)↔ 2HI_(г)

Решение: в соответствии с законом действия масс выражения скоростей прямой и обратной реакций можно записать как:

u_пр = k₁[H₂] [I₂];

u_обр = k₂[HI]².

Константа химического равновесия будет равна:

К_р= k₁ / k₂ = [HI]²/ [ H₂] [I₂].

Для гетерогенных реакций в выражение константы равновесия входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газообразном состоянии или в виде разбавленных растворов. Например, для реакции

СО_2(г) + С_(к) = 2СО_(г)

константа равновесия имеет вид

К_р = [CO]²/[CO₂].

Константа равновесия зависит от природы реагирующих веществ и от температуры. От присутствия катализатора К_р не зависит, так как катализатор одинаково изменяет энергию активации и прямой и обратной реакций на одну и ту же величину и, значит, на отношение констант их скоростей не влияет.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: