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.

Chemia · Równowaga · Stała równowagi Kc i iloraz Q (CHE.ROWN)

Substrat

[A]

1.50 M

Substrat

[B]

1.50 M

Produkt

[C]

0.50 M

Produkt

[D]

0.50 M

Q < K_c

(dużo substratów, mało produktów). W którą stronę pobiegnie reakcja?

iloraz Q

0.11

stała Kc

Q / Kc

0.03

kierunek

→ w prawo

Co się właśnie stało?

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

Iloraz reakcji dla $a\text{A}+b\text{B}\rightleftharpoons c\text{C}+d\text{D}$ :

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

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

Q<K_c\ \Rightarrow\ \rightarrow\qquad Q>K_c\ \Rightarrow\ \leftarrow\qquad Q=K_c\ \Rightarrow\ \rightleftharpoons

Duże czy małe Kc?

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

Po co Ci to na maturze:

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

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

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium 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 →