Wirtualne laboratorium/Chemia/Równowaga chemiczna/Stała równowagi Kc i iloraz reakcji Q

Stała równowagi Kc i iloraz reakcji Q

Stała równowagi Kc mówi, jak daleko biegnie reakcja odwracalna. Aby przewidzieć kierunek z dowolnego stanu, liczymy iloraz reakcji Q o tej samej postaci co Kc, ale z bieżących stężeń, i porównujemy: Q < Kc → reakcja biegnie w prawo (ku produktom), Q > Kc → w lewo, Q = Kc → równowaga. Zmień stężenia i obserwuj kierunek.

Stała równowagi Kc i iloraz reakcji Q
Chemia · Równowaga · Stała równowagi Kc i iloraz Q (CHE.ROWN)
Substrat [A][A]1.50 M
Substrat [B][B]1.50 M
Produkt [C][C]0.50 M
Produkt [D][D]0.50 M
Q<KcQ < K_c (dużo substratów, mało produktów). W którą stronę pobiegnie reakcja?
iloraz Q
0.11
stała Kc
4
Q / Kc
0.03
kierunek
→ w prawo
🎯 Wyzwanie: Q czy Kc?
seria: 0

Dam Ci wartość ilorazu Q — porównaj z Kc = 4 i wskaż, w którą stronę pobiegnie reakcja.

Co się właśnie stało?

Iloraz reakcji QQ był mniejszy od stałej KcK_c — układ miał za mało produktów. Reakcja pobiegła w prawo: stężenia produktów rosły, substratów malały, aż QQ zrównało się z KcK_c.

Iloraz reakcji dla aA+bB⇌cC+dDa\text{A}+b\text{B}\rightleftharpoons c\text{C}+d\text{D}:

Q=[C]c [D]d[A]a [B]bQ=\dfrac{[\text{C}]^{c}\,[\text{D}]^{d}}{[\text{A}]^{a}\,[\text{B}]^{b}}

QQ liczysz dla dowolnego, chwilowego stanu układu. KcK_c to ta sama postać, ale dla stanu równowagi. Porównanie mówi, dokąd zmierza reakcja:

Q<Kc ⇒ →Q>Kc ⇒ ←Q=Kc ⇒ ⇌Q<K_c\ \Rightarrow\ \rightarrow\qquad Q>K_c\ \Rightarrow\ \leftarrow\qquad Q=K_c\ \Rightarrow\ \rightleftharpoons

Duże czy małe Kc?

Duże KcK_c = równowaga przesunięta ku produktom (w równowadze jest ich dużo). Małe KcK_c = przewaga substratów. Uwaga: KcK_c zależy tylko od temperatury — dodanie substratu czy produktu zmienia QQ, ale nie zmienia samej stałej.

Po co Ci to na maturze:

Policz QQ z podanych stężeń, porównaj z KcK_c i od razu wiesz, w którą stronę pojedzie reakcja. To standardowy chwyt w zadaniach o kierunku przemiany i o przesunięciu równowagi (reguła przekory).

Zapamiętaj: Q<KcQ<K_c → w prawo, Q>KcQ>K_c → w lewo, Q=KcQ=K_c → równowaga. W równowadze zawsze Q=KcQ=K_c, niezależnie od drogi dojścia — a KcK_c zmienia tylko temperatura.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Stała równowagi

Dla reakcji aA+bB⇌cC+dD\mathrm{aA + bB \rightleftharpoons cC + dD} stała równowagi: Kc=[C]c [D]d[A]a [B]bK_c = \dfrac{[\mathrm{C}]^c\,[\mathrm{D}]^d}{[\mathrm{A}]^a\,[\mathrm{B}]^b} Mówi, jak daleko biegnie reakcja. Duże KcK_c → w równowadze przeważają produkty.

Iloraz reakcji

QQ ma tę samą postać co KcK_c, ale liczymy go z bieżących stężeń (w dowolnym momencie).

Przewidywanie kierunku

Porównanie QQ z KcK_c:

  • Q<KcQ < K_c → reakcja biegnie w prawo (ku produktom)
  • Q>KcQ > K_c → w lewo
  • Q=KcQ = K_c → równowaga

KcK_c zależy tylko od temperatury — zmiana stężeń zmienia QQ, nie KcK_c.

Oznaczenia: KcK_c — stała równowagi, QQ — iloraz reakcji, nawiasy [ ][\ ] — stężenia molowe, a,b,c,da,b,c,d — współczynniki stechiometryczne.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Czym różni się Q od Kc?

Q liczymy z bieżących stężeń w dowolnym momencie; Kc to wartość Q dopiero w stanie równowagi. Porównanie Q z Kc daje kierunek reakcji.

›

Co oznacza duże Kc?

Że w równowadze przeważają produkty — reakcja biegnie „w prawo" niemal do końca.

›

Czy Kc zależy od stężeń?

Nie — Kc zależy wyłącznie od temperatury. Zmiana stężeń zmienia Q, nie Kc.

Teoria (klasa): CHE.2.1.4 → Lekcja maturalna: CHE.M.2.2 → Wzór w tablicach →

Powiązane eksperymenty

Iloczyn rozpuszczalności Ksp i efekt wspólnego jonu →Reguła Le Chateliera — przesunięcie równowagi →Stała równowagi Kp dla gazów →Wpływ ciśnienia na równowagę →