שיווי משקל כימי

שיווי משקל הוא דינמי: הקצבים משתווים, התגובות אינן נעצרות

בשיווי משקל כימי התגובה קדימה והתגובה ההפוכה ממשיכות ברמה המולקולרית, אך הקצבים שלהן שווים ולכן ההרכב המאקרוסקופי נשאר קבוע בזמן. עבור aA+bB⇌cC+dD קבוע שיווי המשקל נכתב באופן יסודי בעזרת אקטיביויות; בתמיסות מדוללות משתמשים לעיתים בקירוב של ריכוזים.

מנת התגובה Q בעלת אותה צורה אלגברית כמו K אך מחושבת מן ההרכב ברגע נתון. אם Q<K, המערכת נוטה להתקדם קדימה; אם Q>K, היא נוטה לכיוון ההפוך; ורק כאשר Q=K היא בשיווי משקל. ההשוואה הזאת מדויקת יותר משינון כללי של "הזזת שיווי המשקל".

שינוי טמפרטורה יכול לשנות את K משום שהוא משנה את התרמודינמיקה של התגובה. זרז, לעומת זאת, מקטין את מחסום האקטיבציה לשני הכיוונים ומאיץ את ההגעה לשיווי משקל, אך אינו משנה את K או את הרכב שיווי המשקל הסופי. שינוי לחץ משמעותי במיוחד במערכות גזיות כאשר מספר מולקולות הגז הכולל שונה בין שני צדי המשוואה.

עקרון לה-שטלייה הוא כלי איכותי שימושי, אך Q ו-K מספקים מבחן כמותי. בנוסף, מוצקים ונוזלים טהורים אינם נכללים בדרך כלל בביטוי K המקובל מפני שהאקטיביות שלהם נחשבת קבועה בתנאים הנתונים.

תרגילים פתורים