Constante de equilíbrio
Para um equilíbrio químico geral
α A + β B . . . . ⇌ σ S + τ T . . . . ....estilo de jogo A++beta B ....rightleftharpoons {\i1}sigma S+tau T ... }
a constante de equilíbrio pode ser definida por
K = { S } σ { T } τ . . . { A } α { B } β . . . ...estilo de jogo K=frac.....
onde {A} é a actividade da espécie química A, etc. (a actividade é uma quantidade sem dimensão). É convencional colocar as actividades dos produtos no numerador e as dos reagentes no denominador.
Para o equilíbrio em solução, a actividade é o produto da concentração e do coeficiente de actividade. A maioria dos químicos determina as constantes de equilíbrio numa solução com uma força iónica elevada. Em soluções de alta resistência, o quociente dos coeficientes de actividade muda muito pouco. Assim, a constante de equilíbrio é definida como um quociente de concentração:
K c = [ S ] σ [ T ] τ . . . . [ A ] α [ B ] β . . . .
No entanto, o valor de Kc dependerá da força iónica. (Os parênteses rectos significam a concentração de A, B e assim por diante).
Esta é uma ideia simples. Num equilíbrio, os átomos podem combinar ou desfazer-se porque a reacção pode funcionar em ambas as direcções. Para que a reacção funcione, todas as partes devem estar presentes para se combinarem. Isto é mais provável de acontecer se os reagentes tiverem uma concentração mais elevada. Assim, as concentrações de todas as peças necessárias são multiplicadas para se obter a probabilidade de estarem no mesmo lugar para a reacção. (Se a reacção requer duas moléculas de um determinado composto, então a concentração desse composto é ao quadrado). Seguindo o outro caminho, todas as concentrações das peças necessárias são multiplicadas para se obter a probabilidade de estarem no mesmo local para reagir na direcção oposta. A razão entre estes dois números representa quão popular cada lado da reacção será quando o equilíbrio for alcançado. Uma constante de equilíbrio de 1 significa que ambos os lados são igualmente populares. Os químicos realizam experiências para medir a constante de equilíbrio de várias reacções.
Perguntas e Respostas
P: O que é uma constante de equilíbrio?
R: Uma constante de equilíbrio é uma quantidade matemática que expressa a relação entre produtos e reagentes de uma reação em equilíbrio químico com respeito a uma unidade específica.
P: Como podemos usar uma constante de equilíbrio?
R: Podemos usar uma constante de equilíbrio para entender se a reação tende a ter uma concentração maior de produtos ou reatores em equilíbrio, bem como para determinar se a reação já está em equilíbrio.
P: Quais são alguns exemplos de diferentes tipos de constantes de equilíbrio?
R: Constantes de dissociação são um exemplo de diferentes tipos de constantes de equilíbrio que proporcionam relações entre os produtos e os reagentes de uma reação química em equilíbrio químico em termos de diferentes unidades.
P: O que uma Constante de Equilíbrio mede?
R: Uma constante de Equilíbrio mede a relação entre os produtos e os reagentes de uma reação química em equilíbrio químico em relação a uma unidade específica.
P: Como sabemos quando uma reação já está em Equilíbrio?
R: Podemos usar uma Constante de Equilíbrio para determinar se a reação já se encontra em Equilíbrio.
P: O que significa para algo estar "em equilíbrio"?
R: Em equilíbrio significa que não há mudança líquida nas concentrações ao longo do tempo - todos os componentes permanecem em equilíbrio, portanto as reações ocorrem, mas são equilibradas por reações inversas que ocorrem simultaneamente.