Definisi Kesetimbangan Kimia

1. Kondisi stabilitas hadir dalam reaksi reversibel di mana laju reaksi maju dan mundur selalu tetap sama.

Kucing. gramatikal: kata benda maskulin
dalam suku kata: e-qui-li-brio + quí-mi-co.

Kesetimbangan kimia

Ada reaksi keseimbangan kimia ketika kecepatan reaksi langsung sama dengan kecepatan reaksi balik. Semua reaksi kimia memiliki spontanitas tertentu menuju kesetimbangan, dan untuk menyelidikinya kita melakukannya melalui tanda ∆G, Energi Gibbs free, yang mengandung arti bahwa melalui nilai besaran ini, kita dapat memperkirakan apakah suatu reaksi akan terjadi dalam arah tertentu atau tidak.

Variasi Energi Bebas Gibbs dinyatakan, secara umum, dalam kondisi standar sebagai perbedaan antara energi produk dan reaktan juga dalam keadaan standar:

Sedangkan jika reaksi terjadi dalam kondisi tidak standar, hubungan antara ∆Gº dan ∆G ditentukan sebagai berikut: ekspresi:

di mana Q adalah hasil bagi reaksi.

Untuk memahami implikasi laju reaksi dan kesetimbangan kimia, kita harus mempelajari tanda ∆G:

Jika ∆G negatif, ini menyiratkan bahwa reaksi itu spontan (terjadi) dalam arti langsung.

Jika ∆G positif, berarti reaksi tidak spontan (tidak terjadi) dalam arti langsung.

Sedangkan jika ∆G=0, tidak akan ada perubahan, karena sistem berada dalam kesetimbangan, dan seperti yang telah disebutkan, laju reaksi langsung sama dengan laju reaksi tidak langsung. Ini menyiratkan bahwa hasil bagi reaksi Q sama dengan konstanta kesetimbangan K, sehingga tidak ada kecenderungan untuk mendukung arah tertentu dari reaksi.

Karena Q didefinisikan sebagai:

Untuk reaksi umum:

Sedangkan K mengambil bentuk yang sama, tetapi dengan konsentrasi dalam kesetimbangan.

Jika kita kembali ke kasus di mana ∆G negatif, ini menunjukkan bahwa hasil bagi reaksi Q lebih kecil dari K (konstanta dari kesetimbangan), menyiratkan bahwa konsentrasi produk kurang dari yang seharusnya jika reaksi sedang berlangsung. keseimbangan. Oleh karena itu, dalam pengertian spontanitas menjadi spontan dalam arti langsung.

Sedangkan, jika ∆G positif, akan ada kelebihan produk di atas yang seharusnya jika sistem berada dalam kesetimbangan, dengan Q lebih besar dari K. Oleh karena itu, reaksi berlangsung spontan dalam arah sebaliknya.

Perlu dicatat bahwa definisi ketat Q dan K diberikan dalam hal aktivitas produk dan reaktan, mendefinisikan aktivitas dalam hal konsentrasi atau tekanan sebagai:

Baiklah:

Dari sana muncul bahwa baik Q dan K tidak berdimensi dan dapat dipertimbangkan baik dalam konsentrasi maupun tekanan parsial.

Ketika konsentrasi atau tekanan parsial produk dan reaktan tetap konstan dari waktu ke waktu, situasi tersebut terjadi kesetimbangan kimia, sedangkan keadaan kesetimbangan dinamis tercapai karena laju reaksi maju dan mundur dengan identik. Penting untuk menyoroti dinamisme keseimbangan, kecepatan pembentukannya, dan mengkonsumsi produk dan reaktan adalah sama, itulah sebabnya konsentrasi atau tekanan parsial tidak itu bervariasi.

Jika kondisi menjauh dari situasi kesetimbangan, spesies tertentu akan mendominasi yang lain dan dari sana muncul ekspresi yang menghubungkan laju reaksi langsung dan terbalik, Kc:

Mari kita asumsikan reaksi yang terlihat di atas:

Menjadi Kd dan Ki, konstanta laju reaksi masing-masing dalam arah maju atau mundur.

Sekali lagi, jika Kc>1, ini menunjukkan bahwa Ki lebih kecil dari Kd, sehingga terdapat tingkat konversi produk menjadi reaktan yang tinggi. Dalam hal ini, kesetimbangan bergeser ke arah produk.

Kebalikannya terjadi jika Kc<1, artinya laju reaksi langsung lebih rendah daripada laju reaksi tidak langsung dan ada sedikit konsumsi reaktan, kesetimbangan bergeser ke arah reaktan.

Sedangkan jika Kc = 1, kecepatannya sama dan sistem berada dalam kesetimbangan.

Penting untuk mendefinisikan dua masalah: pertama, nilai konstanta ini bergantung secara eksklusif pada suhu dan, pada gilirannya, bervariasi menurut besaran yang digunakan untuk menyatakan konsentrasi atau tekanan produk dan reaktan.

Terakhir, the hukum Kesetimbangan kimia menyesuaikan larutan encer atau gas di bawah tekanan rendah.