Константа равновесия

Реакция метана и хлора - реакция равновесная:

Равновесие может быть описано следующим уравнением:

Величины, заключенные в квадратные скобки, означают либо концентрации (в случае жидких реагентов), либо парциальные давления для случая реагирующих газов. Если константа равновесия К больше единицы, то при смешении равных объемов реагентов (все они при температуре выше 24°С являются газами) реакция будет проходить слева направо. И наоборот, при значениях К меньше единицы равновесие реакции смещено в сторону исходных реагентов. Для случая хлорирования метана К больше единицы (данные эксперимента).

С точки зрения планирования других органических синтезов чрезвычайно важно было бы иметь возможность предсказывать величину К заранее.

Точное термодинамическое соотношение между константой равновесия реакции К, температурой реакции и энтальпией реакции выражается следующим уравнением:

-2,303 RT lgK = DН - TDS

где R - газовая постоянная, Т - абсолютная температура, К.

Зная значения DН и DS, можно вычислить и константу равновесия одной реакции. Из опыта известно, что К обычно больше единицы для большинства реакций с DН, имеющей более отрицательное значение, чем -15 ккал, и обычно меньше единицы при DН, имеющей более положительное значение, чем +15 ккал. Это положение используется в качестве «правила большого пальца» для предсказания величины константы К.