Differenza tra il quoziente di reazione e la costante di equilibrio

Differenza principale - Quoziente di reazione rispetto alla costante di equilibrio

Tutte le reazioni chimiche che avvengono in un sistema possono essere riconosciute come reazioni di equilibrio o reazioni di non equilibrio. Una reazione diventa una reazione di equilibrio quando i reagenti non sono completamente dissociati nei loro ioni. Le reazioni di non equilibrio comprendono la completa ionizzazione dei reagenti. Quoziente di reazione e costante di equilibrio sono due termini usati per spiegare le reazioni chimiche che si verificano in un sistema. Il quoziente di reazione dà un'idea delle quantità di specie chimiche presenti in una miscela di reazione. La costante di equilibrio è il rapporto tra le concentrazioni di prodotti e le concentrazioni di reagenti. Il differenza principale tra il quoziente di reazione e la costante di equilibrio è quello il quoziente di reazione può essere calcolato per una reazione in qualsiasi momento mentre la costante di equilibrio viene calcolata nel punto di equilibrio.

Aree chiave coperte

1. Qual è il quoziente di reazione
      - Definizione, equazione per il calcolo, esempi
2. Cos'è Equilibrium Constant
      - Definizione, applicazione, esempi
3. Qual è la relazione tra il quoziente di reazione e la costante di equilibrio
      - Correlazioni spiegate
4. Qual è la differenza tra il quoziente di reazione e la costante di equilibrio
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Equilibrio, costante di equilibrio, ionizzazione, reagenti, quoziente di reazione, stechiometria

Qual è il quoziente di reazione

Il quoziente di reazione è il rapporto tra le concentrazioni di prodotti e le concentrazioni di reagenti. Questo può essere abbreviato matematicamente come di seguito. Prendiamo in considerazione la seguente reazione.

N_{2 (g)}   +   3H_{2 (g)}           ↔ 2NH_{3 (g)}

Il quoziente di reazione per questa reazione può essere dato come di seguito. Quando si scrive il quoziente di reazione, si dovrebbe considerare anche la stechiometria dei componenti. Qui viene anche considerato il coefficiente stechiometrico che mostra il rapporto tra i componenti. La concentrazione viene aumentata alla potenza di quel coefficiente.

Il quoziente di reazione per la reazione di cui sopra è,

Reaction Quotient (Qc) = [NH_{3 (g)}] ² / [N_{2 (g)}] [H2 _(G)] ³

Il quoziente di reazione può essere calcolato in qualsiasi momento della reazione. Questo significa che il quoziente di reazione di un sistema può essere calcolato per una reazione prima che raggiunga l'equilibrio, quando è stato fatto un cambiamento nell'equilibrio o quando la reazione è in equilibrio.

Invece della concentrazione dei componenti, è possibile utilizzare anche l '"attività" di ciascun componente per calcolare il quoziente di reazione. L'attività di una sostanza descrive il potenziale chimico di tale sostanza.

Cos'è Equilibrium Constant

La costante di equilibrio è il rapporto tra le concentrazioni di prodotti e le concentrazioni di reagenti all'equilibrio. Questo termine è usato solo con reazioni che sono in equilibrio. Il quoziente di reazione e la costante di equilibrio sono gli stessi per le reazioni in equilibrio.

La costante di equilibrio è anche data come le concentrazioni aumentate al potere dei coefficienti stechiometrici. La costante di equilibrio dipende dalla temperatura del sistema considerato poiché la temperatura influenza la solubilità dei componenti e l'espansione del volume. Tuttavia, l'equazione per la costante di equilibrio non include alcun dettaglio sui solidi che sono tra i reagenti o i prodotti. Sono considerate solo le sostanze in fase liquida e fase gassosa.

Ad esempio, consideriamo l'equilibrio tra acido carbonico e ione bicarbonato.

H₂CO_{3 (aq)}        ↔ HCO₃^-_(Aq)         +        H⁺ _(Aq)

La costante di equilibrio per la reazione di cui sopra è data come di seguito.

Costante di equilibrio (K) = [HCO₃^-_(Aq)] [H⁺ _(Aq)] / [H₂CO_{3 (aq)}]

Rapporto tra quoziente di reazione e costante di equilibrio

• Se il valore del quoziente di reazione (Q) è superiore a quello della costante di equilibrio (K), la reazione favorisce i reagenti di più poiché la quantità di prodotti nel sistema è superiore a quella dei reagenti. Quindi la reazione tende a formare più reagenti al fine di mantenere l'equilibrio costante.
• Se Q è inferiore a K, il sistema è composto da più reagenti rispetto ai prodotti. Pertanto, la reazione tende a formare più prodotti al fine di mantenere l'equilibrio.
• Se Q e K sono uguali, allora la miscela di reazione è in equilibrio.

Differenza tra il quoziente di reazione e la costante di equilibrio

Definizione

Quoziente di reazione: Il quoziente di reazione è il rapporto tra le concentrazioni di prodotti e le concentrazioni di reagenti.

Equilibrio costante: La costante di equilibrio è il rapporto tra le concentrazioni di prodotti e le concentrazioni di reagenti all'equilibrio.

Applicazione

Quoziente di reazione: Il quoziente di reazione può essere utilizzato per qualsiasi punto della reazione (prima che raggiunga l'equilibrio o dopo).

Equilibrio costante: La costante di equilibrio può essere utilizzata solo per il punto in cui le reazioni sono in equilibrio.

Dettagli della direzione

Quoziente di reazione: Il quoziente di reazione dà un'idea della direzione in cui la reazione procede.

Equilibrio costante: La costante di equilibrio non fornisce alcun dettaglio sulla direzione in cui la reazione procederà.

Valore

Quoziente di reazione: Il valore del quoziente di reazione è diverso di volta in volta durante la progressione della reazione.

Equilibrio costante: Il valore della costante di equilibrio è costante per un particolare equilibrio ad una particolare temperatura.

Conclusione

Esiste una netta differenza tra il quoziente di reazione e la costante di equilibrio, sebbene entrambi abbiano lo stesso aspetto. Questo perché il quoziente di reazione include la concentrazione di componenti in qualsiasi punto della reazione mentre la costante di equilibrio include le concentrazioni di ciascun componente all'equilibrio. Pertanto, è molto importante utilizzare i dettagli corretti per ogni termine di queste reazioni.

Riferimenti:

1. "The Reaction Quotient." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 09 aprile 2017. Web. Disponibile qui. 13 luglio 2017.

Cortesia dell'immagine:

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