Różnica między stałą równowagi a stałą szybkości

The kluczowa różnica między stałą równowagi i stałą szybkości jest to, że stała równowagi jest wyrażana przy użyciu zarówno stężeń reagentów i produktów, podczas gdy stała szybkości jest wyrażana przy użyciu stężenia reagentów lub produktów.

Zarówno stała równowagi, jak i stała szybkości są wartościami stałymi dla konkretnej reakcji. Oznacza to, że przy stałej reakcji warunki, takie jak temperatura, wartość stałej równowagi i stała szybkości nie zmieniają się z czasem. Ponadto, wyrażając stałą równowagi, musimy również wziąć pod uwagę współczynnik stechiometryczny. Ale dla stałej szybkości musimy ustalić wartość przy użyciu tylko metody eksperymentalnej.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest stała równowagi 
3. Co to jest stała szybkości
4. Porównanie obok siebie - stała równowagi vs. stała prędkości w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest stała równowagi?

Stała równowagi jest stosunkiem między stężeniami produktów a stężeniami reagentów w równowadze. Możemy użyć tego terminu tylko w przypadku reakcji, które są w równowadze. Iloraz reakcji i stała równowagi są takie same dla reakcji, które są w równowadze.

Ponadto musimy podać tę stałą za pomocą stężeń podniesionych do potęgi współczynników stechiometrycznych. Stała równowagi zależy od temperatury układu, ponieważ temperatura wpływa na rozpuszczalność składników i rozszerzenie objętości. Jednak równanie stałej równowagi nie obejmuje żadnych szczegółów na temat ciał stałych, które znajdują się wśród reagentów lub produktów. Uwzględniane są tylko substancje w fazie ciekłej i fazie gazowej.

Na przykład równowaga między kwasem octowym i jonem octanu jest następująca:

CH₃₎COOH ⇌ CH₃₎GRUCHAĆ^- + H.⁺

Stała równowagi Kc dla tej reakcji jest następująca:

Kc = [CH₃₎GRUCHAĆ^-] [H⁺] / [CH₃₎COOH]

Rysunek 01: Stałe równowagi dla różnych związków

Co to jest stała szybkości?

Stała szybkości jest współczynnikiem proporcjonalności odnoszącym szybkość reakcji chemicznej w danej temperaturze do stężenia reagentów lub produktów reakcji. Jeśli zapiszemy równanie szybkości w odniesieniu do reagenta A dla reakcji podanej poniżej, jest to następujące.

aA + bB ⟶ cC + dD
R = -K [A] ​​a [B] b

W tej reakcji k jest stałą szybkości. Jest to stała proporcjonalności, która zależy od temperatury. Za pomocą eksperymentów możemy określić szybkość i stałą szybkości reakcji.

Jaka jest różnica między stałą równowagi a stałą szybkości?

Kluczowa różnica między stałą równowagi a stałą szybkości polega na tym, że stała równowagi jest wyrażana przy użyciu zarówno stężeń reagentów i produktów, podczas gdy stała szybkości jest wyrażana przy użyciu stężenia reagentów lub produktów. Ponadto, stała równowagi jest podana dla reakcji równowagi, podczas gdy stała szybkości może być podana dla dowolnej reakcji.

Ponadto, wyrażając stałą równowagi, możemy używać stężeń reagentów i produktów wraz ze współczynnikami stechiometrycznymi, podczas gdy wyrażając stałą szybkości, nie możemy stosować współczynnika stechiometrycznego, ponieważ musimy eksperymentalnie określić wartość stałej. Poza tym stała równowagi opisuje niezmienną mieszaninę reakcyjną, podczas gdy stała szybkości opisuje mieszaninę reakcyjną, która zmienia się z czasem.

Podsumowanie - stała równowagi vs. stała szybkości

Podsumowując, zarówno stała równowagi, jak i stała szybkości, nie zmieniają się z czasem, jeśli warunki reakcji, takie jak temperatura, nie ulegną zmianie. Jednak kluczowa różnica między stałą równowagi a stałą szybkości polega na tym, że stała równowagi jest wyrażana zarówno przy użyciu stężeń reagentów, jak i produktów, podczas gdy stała szybkości jest wyrażana przy użyciu stężenia reagentów lub produktów.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie. „Jaka jest stała szybkość w chemii?” ThoughtCo, 27 września 2018, Dostępne tutaj.
2. „Stała równowagi, K.” Chemia LibreTexts, Libretexts, 5 czerwca 2019 r., Dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „HydrationKs”. Autor: Nikolaivica - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia