Равновесный состав смеси и направление реакции

Упомянутый выше "коэффициент реакции" Q (другие обозначения, встречающиеся в литературе - или , "произведение реакции")

отражает соотношение текущих активностей всех участников реакции и может быть использован для определения направления реакции в момент, для которого известен Q ^[4]

Если в момент t коэффициент Q > K, то текущие активности продуктов больше равновесных, и значит они должны уменьшиться к тому моменту, когда установится равновесие, то есть в данный момент протекает обратная реакция;

Если Q = K, то равновесное состояние достигнуто и скорости прямой и обратной реакций равны;

Если Q < K, то

С использованием величины записывается уравнение изотермы химической реакции ^[1]

Где - стехиометрические коэффициенты (для продуктов - со знаком "+", для исходных веществ - со знаком "-"; так же, как и в выражениях для Q и K), а - химические потенциалы а стандартная энергия Гиббса и стандартная константа суть

Где - стандартные химические потенциалы

Уравнение изотермы показывает, как величина Q связана с изменением свободной энергии реакции:

при для прямой реакции , то есть для продуктов прямой реакции больше, чем для исходных веществ - это означает, что прямая реакция запрещена (значит, не запрещена обратная);

при для прямой реакции , то есть реакция достигла равновесного состояния;

при для прямой реакции , то есть эта самопроизвольное протекание этой реакции разрешено

Величина по определению имеет смысл только для состояния равновесия, то есть для состояния с и . Величина ничего не говорит о скоростях реакций, но она описывает состав системы в состоянии равновесия.

Если K >> 1, то в системе преобладают продукты (прямой) реакции

Если K << 1, то в системе преобладают исходные вещества (продукты обратной реакции)^[5]