Constante d'equilibri vs quocient de reacció
Algunes reaccions són reversibles i algunes reaccions són irreversibles. En una reacció, els reactius es converteixen en productes. I en algunes reaccions, els reactius es poden tornar a generar a partir dels productes. Aquest tipus de reaccions s'anomena reversible. En les reaccions irreversibles, un cop els reactius es converteixen en productes, no es poden tornar a regenerar a partir dels productes. En una reacció reversible quan els reactius van als productes s'anomena reacció directa i quan els productes van als reactius, s'anomena reacció cap enrere. Quan la velocitat de les reaccions cap endavant i cap enrere és igual, es diu que la reacció està en equilibri. Així, durant un període de temps, la quantitat de reactius i productes no canvia. Les reaccions reversibles sempre tendeixen a arribar a l'equilibri i mantenir aquest equilibri. Quan el sistema està en equilibri, la quantitat de productes i els reactius no han de ser necessàriament iguals. Pot haver-hi una major quantitat de reactius que els productes o viceversa. L'únic requisit en una equació d'equilibri és mantenir una quantitat constant d'ambdues al llarg del temps.
Què és la constant d'equilibri?
Per a una reacció, en equilibri, es pot definir una constant d'equilibri; on és igual a la relació entre concentració/activitat dels productes i concentració/activitat de les reaccions.
K=[producte]/[reactiu]m; n i m són els coeficients estequiomètrics del producte i del reactiu.
La constant d'equilibri pot tenir una unitat o no. Si n és igual a m, totes les unitats de concentració es cancel·len sense donar cap unitat a K. Si n és diferent de m, segons la suma, K es quedarà amb una unitat. La constant d'equilibri és una constant a temperatura constant. La constant d'equilibri té el mateix valor a temperatura constant independentment de la quantitat de reactius o productes en el medi. Els catalitzadors o els canvis de pressió no l'afecten. Hi pot haver diversos tipus de constants d'equilibri. Per exemple, quan un àcid feble es dissol a l'aigua estableix l'equilibri, la constant d'equilibri també es coneix com a constant de dissociació de l'àcid. L'estat físic dels productes o reactius també afecta la constant d'equilibri, perquè les espècies en estat sòlid no s'inclouen a l'equació.
Què és el quocient de reacció?
Quocient de reacció és la relació entre els productes i els reactius en una reacció, en un moment determinat. També es denota Q. Es calcula de la mateixa manera que la constant d'equilibri, però no és imprescindible utilitzar-la en reaccions, que han arribat a l'estat d'equilibri. Si el quocient de reacció calculat és més gran que el valor de la constant d'equilibri, aleshores la reacció procedirà en sentit invers. En canvi, quan el quocient de reacció és inferior a la constant d'equilibri, els reactius avançaran. Per tant, el quocient de reacció és important per determinar la direcció d'una reacció.
Quina diferència hi ha entre la constant d'equilibri i el quocient de reacció?
• El quocient de reacció es pot calcular per a una reacció en qualsevol moment, no només per a les reaccions en equilibri com les constants d'equilibri.
• Si la constant d'equilibri és igual al quocient de reacció, aleshores la reacció està en equilibri. Comparant el valor K i Q, podem determinar cap a on es dirigeix la reacció.
