Константа равновесия
Константа равновесия \(K\) — величина, которая показывает соотношение равновесных концентраций продуктов и реагентов в обратимой реакции. По её значению можно судить, в какую сторону смещено состояние химического равновесия.
Формула
Рассмотрим реакцию \(aA+bB\rightleftharpoons cC+dD\). При равновесии выражение для константы имеет вид:
Квадратные скобки обозначают равновесные молярные концентрации веществ. Коэффициенты \(a\), \(b\), \(c\), \(d\) становятся показателями степеней. В гетерогенных реакциях концентрации чистых твёрдых веществ и жидкостей в выражение обычно не включают: они постоянны и уже учтены в значении \(K_c\).
Для реакции \(\mathrm{N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3}\) выражение имеет вид \(K_c=\frac{[\mathrm{NH_3}]^2}{[\mathrm{N_2}]\cdot[\mathrm{H_2}]^3}\). Если равновесная концентрация аммиака увеличивается при неизменной температуре, изменяются и концентрации реагентов так, чтобы значение \(K_c\) сохранилось.
Константа равновесия не равна равновесным концентрациям и не показывает скорость реакции. При изменении начальных концентраций состав равновесной смеси может измениться, но при постоянной температуре значение \(K_c\) остаётся прежним. На него влияет прежде всего температура, а не изменение концентрации.
Как записать \(K_c\) для реакции \(\mathrm{2SO_2+O_2\rightleftharpoons2SO_3}\)?
Главное
- \(K_c\) выражает отношение равновесных концентраций продуктов и реагентов.
- Коэффициенты уравнения реакции становятся показателями степеней в формуле.
- При постоянной температуре константа равновесия постоянна; чистые твёрдые вещества и жидкости обычно не записывают.