Константа химического равновесия

При химическом равновесии скорости прямой и обратной реакций равны. При этом также наблюдается постоянство равновесных молярных концентраций (обозначается в квадратных скобках [H₂]) или парциальных давлений равновесных исходных и конечных веществ (обозначается р⁰_Х). Парциальное давление – давление каждого компонента, если бы он занимал объем, равный объему смеси при той же температуре. Общее давление равно сумме парциальных давлений компонентов смеси.

Р = р₁ + р₂ + р₃

Р – общее давление смеси, р_i – парциальное давление компонента смеси.

Согласно закон у действующих масс (Гульдберг и Вааге, 1864 г)

Константа химического равновесия обратимого процесса равна отношению произведения равновесных парциальных давлений газообразных веществ (равновесных молярных концентраций) конечных продуктов к произведению равновесных парциальных давлений газообразных веществ (равновесных молярных концентраций) исходных веществ, возведенных в степени, равные стехиометрическим коэффициентам при формулах соответствующих веществ в уравнении химической реакции.

Для реакции: aA + bB ↔ dD +fF, v_пр. = v_обр.,

k_пр[A]^a[B]^b = k_обр[D]^d[F]^f; отношение постоянных величин равно новой постоянной:

k_пр / k_обр = K_равн

К_с – константа химического равновесия для реакций, в которых используются молярные кон­центрации:

К_р – константа химического равновесия для газо­об­разных веществ

Константа химического равновесия зависит от природы реагирующих веществ и температуры. Для реакций, идущих с изменением объема, зависит от давления. Катализатор, увеличивая скорости прямой и обратной реакций, уменьшает время, необходимое для установления равновесия в системе.

Если Δ G < 0, то К_р > 0, в смеси преобладают продукты. Чем больше величина К_р и меньше Δ G, тем сильнее сдвинуто равновесие в сторону образования продуктов реакции.

Если Δ G > 0, то К_р < 0, в смеси преобладают исходные вещества (реагенты).