Her kimya öğrencisi, sıcaklıktaki herhangi bir değişikliğin, Belirli bir sistemdeki basınç, hacim veya konsantrasyon, sistemin yeni bir denge kurmasına yol açacaktır. durum. Reaksiyonun bilgisi ile (örneğin, endotermik mi yoksa ekzotermik mi olduğu), sisteme bir değişiklik uygulandığında ne olacağını tahmin etmek için bunu kullanabilirsiniz.
Ancak bir reaksiyonun hangi yönü destekleyeceğini ve şu anda dengede olup olmadığını belirlemek için kullanabileceğiniz daha nicel bir yöntem var ve buna denir. reaksiyon katsayısı. Belirli bir reaksiyon için reaksiyon bölümünü hesaplamayı öğrenmek, kimyada basit ama güçlü bir araçtır.
Reaksiyon Katsayısı Açıklandı
Reaksiyon bölümü, herhangi bir zamanda tersinir bir reaksiyon için reaktanların ve ürünlerin nispi miktarlarını ölçmenin bir yoludur. sembolü verilir Sve ürünlerin ve reaktanların konsantrasyonlarını (teknik olarak "aktiviteleri") ve bunların stokiyometrik sabitlerini içeren basit bir formül kullanarak hesaplayabilirsiniz.
Reaksiyon bölümü ve denge sabiti (
K) benzer (fakat aynı değil) miktarlardır ve herhangi bir zamanda ikisini karşılaştırmak, dengeye ulaşana kadar reaksiyonun hangi yönde ilerleyeceğini size söyler.Q ve K Arasındaki Fark
için denklemler S ve K reaktanların ve ürünlerin konsantrasyonlarına bağlı olarak çok benzerdir, ancak iki miktar arasında çok önemli bir fark vardır: Denge sabiti denklemi sadece sistem açıkken geçerlidir denge (yani ileri tepkimenin hızı, geri tepkimenin hızıyla eşleştiğinde).
Reaksiyon bölümü şu anda geçerlidir: Tüm zamanlar, yani reaksiyonu hesaplamanız için dengede olması gerekmez. Ancak reaksiyon dengedeyken, S = K, ve iki denklem aynı sonucu verir.
Bir Tepkime için Q Hesaplayın
için denklem S, kimyasallar arasında genel bir reaksiyon için bir, B, C ve D şeklinde:
tarafından verilir:
Yani esasen birlikte çarpılan ürünler bölü reaktanlar ile birlikte çarpılır, her biri stokiyometrik sabitlerine eşit bir güce yükseltilmiştir (yani, reaksiyon). Bununla birlikte, buradaki köşeli parantezlerin kimyasalların faaliyetlerine atıfta bulunduğunu not etmek önemlidir.
Katı veya saf bir sıvı için denklemdeki terim S bire çalışır ve böylece etkili bir şekilde göz ardı edilebilirler. Bir çözücü için mol fraksiyonu kullanırsınız, bir gaz için kısmi basıncı (veya molariteyi) kullanırsınız ve bir çözünen için molariteyi kullanırsınız.
Basit bir örnek hesaplama, nasıl hesaplanacağı konusunda size bir fikir verecektir. S bir tepki için. Tepkiyi alın:
Molaritelerle: [CO] = 1 M, [H2O] = 1 M, [CO2] = 2M ve [H2] = 2 M ve denge sabiti K = 1. Bu durumda bileşenlerin her biri için stokiyometrik sabitlerin bir olduğuna dikkat edin, bu nedenle hesaplamada güçler hakkında endişelenmenize gerek yok. için ifadeyi kullanma S verir:
Bu değerin S için verilen değerden daha büyük K.
Q'yu yorumlama
değerinin ne olduğunu anlamak için dikkate alınması gereken üç ana durum vardır. S Sana anlatır: S > K, S = K ve S < K. İçin S > K, bu, dengede olacağından daha fazla ürün olduğu anlamına gelir ve bu nedenle reaksiyon, reaktanlar lehine değişecektir.
İçin S = K, reaksiyon dengededir ve sistemi bozan bir şey olmadıkça (örneğin, ısı eklenirse veya basınç artarsa) öyle kalacaktır.
İçin S < K, dengede olduğundan daha fazla mevcut ürünlerden daha fazla reaktan vardır ve bu nedenle reaksiyon ileri yönde ilerleyecek ve ürünlerin oluşumunu destekleyecektir.