Différence entre le quotient de réaction et la constante d'équilibre

Différence principale - quotient de réaction vs constante d'équilibre

Toutes les réactions chimiques qui se produisent dans un système peuvent être reconnues comme des réactions d'équilibre ou des réactions hors équilibre. Une réaction devient une réaction d'équilibre lorsque les réactifs ne sont pas complètement dissociés en leurs ions. Les réactions hors équilibre comprennent l'ionisation complète des réactifs. Le quotient de réaction et la constante d'équilibre sont deux termes utilisés pour expliquer les réactions chimiques qui se produisent dans un système. Le quotient de réaction donne une idée des quantités d'espèces chimiques présentes dans un mélange réactionnel. La constante d'équilibre est le rapport entre les concentrations de produits et les concentrations de réactifs. le différence principale entre le quotient de réaction et la constante d'équilibre est celle le quotient de réaction peut être calculé pour une réaction à tout moment, tandis que la constante d'équilibre est calculée au point d'équilibre.

Zones clés couvertes

1. Quel est le quotient de réaction
      - Définition, équation de calcul, exemples
2. Quelle est la constante d'équilibre
      - Définition, application, exemples
3. Quelle est la relation entre le quotient de réaction et la constante d'équilibre
      - Les corrélations expliquées
4. Quelle est la différence entre le quotient de réaction et la constante d'équilibre
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: équilibre, constante d’équilibre, ionisation, réactifs, quotient réactionnel, stœchiométrie

Quel est le quotient de réaction

Le quotient de réaction est le rapport entre les concentrations de produits et les concentrations de réactifs. Ceci peut être abrégé mathématiquement comme ci-dessous. Considérons la réaction suivante.

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

Le quotient réactionnel pour cette réaction peut être indiqué ci-dessous. Lors de la rédaction du quotient de réaction, il convient également de prendre en compte la stœchiométrie des composants. Ici, le coefficient stœchiométrique indiquant le rapport des composants est également pris en compte. La concentration est élevée à la puissance de ce coefficient.

Le quotient de réaction pour la réaction ci-dessus est,

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

Le quotient réactionnel peut être calculé à tout moment de la réaction. Cela signifie que le quotient de réaction d'un système peut être calculé pour une réaction avant qu'elle n'atteigne l'équilibre, lorsqu'un changement d'équilibre a été effectué ou lorsque la réaction est en équilibre..

Au lieu de la concentration des composants, l '«activité» de chaque composant peut également être utilisée pour calculer le quotient de réaction. L'activité d'une substance décrit le potentiel chimique de cette substance.

Quelle est la constante d'équilibre

La constante d'équilibre est le rapport entre les concentrations de produits et les concentrations de réactifs à l'équilibre. Ce terme est utilisé uniquement avec des réactions en équilibre. Le quotient de réaction et la constante d'équilibre sont les mêmes pour les réactions en équilibre.

La constante d'équilibre est également donnée sous forme de concentrations élevées à la puissance des coefficients stœchiométriques. La constante d'équilibre dépend de la température du système considéré, car elle affecte la solubilité des composants et l'expansion du volume. Cependant, l'équation de la constante d'équilibre n'inclut aucun détail sur les solides qui font partie des réactifs ou des produits. Seules les substances en phase liquide et en phase gazeuse sont considérées.

Par exemple, considérons l’équilibre entre l’acide carbonique et l’ion bicarbonate..

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

La constante d'équilibre pour la réaction ci-dessus est donnée ci-dessous.

Constante d'équilibre (K) = [HCO₃^-_(aq)] [H⁺ _(aq)] / [H₂CO_{3 (aq)}]

Relation entre le quotient de réaction et la constante d'équilibre

• Si la valeur du quotient réactionnel (Q) est supérieure à celle de la constante d'équilibre (K), la réaction est plus favorable aux réactifs, car la quantité de produits dans le système est supérieure à celle des réactifs. Ensuite, la réaction a tendance à former plus de réactifs afin de maintenir l’équilibre constant.
• Si Q est inférieur à K, le système est composé de plus de réactifs que de produits. Par conséquent, la réaction a tendance à former plus de produits afin de maintenir l’équilibre.
• Si Q et K sont égaux, le mélange réactionnel est à l'équilibre.

Différence entre le quotient de réaction et la constante d'équilibre

Définition

Quotient de réaction: Le quotient de réaction est le rapport entre les concentrations de produits et les concentrations de réactifs.

Constante d'équilibre: La constante d'équilibre est le rapport entre les concentrations de produits et les concentrations de réactifs à l'équilibre.

Application

Quotient de réaction: Le quotient de réaction peut être utilisé pour n’importe quel point de la réaction (avant qu’il atteigne l’équilibre ou après).

Constante d'équilibre: La constante d'équilibre ne peut être utilisée que pour le point d'équilibre des réactions.

Détails de la direction

Quotient de réaction: Le quotient de réaction donne une idée de la direction dans laquelle la réaction va se dérouler.

Constante d'équilibre: La constante d'équilibre ne donne aucun détail sur la direction dans laquelle la réaction va se dérouler.

Valeur

Quotient de réaction: La valeur du quotient réactionnel est différente de temps en temps au cours de la progression de la réaction.

Constante d'équilibre: La valeur de la constante d'équilibre est constante pour un équilibre particulier à une température donnée.

Conclusion

Il y a une différence distincte entre le quotient de réaction et la constante d'équilibre bien que les deux se ressemblent. En effet, le quotient réactionnel inclut la concentration des composants en un point quelconque de la réaction, tandis que la constante d'équilibre inclut les concentrations de chaque composant à l'équilibre. Par conséquent, il est très important d'utiliser les détails corrects pour chaque terme de ces réactions.

Références:

1. «Le quotient de réaction». LibreTexts Chimie. Libretexts, 09 avril 2017. Web. Disponible ici. 13 juillet 2017.

Courtoisie d'image:

1. “1009178” (Domaine public) via Pixabay