Chemická rovnováha

Uvažuje se reakce v roztoku nebo plynné fázi:

m A + n B ⇌ p C + q D

Rychlost přeměny produktů je dána vztahem k_AB[A]^m[B]ⁿ, rychlost zpětné reakce lze vyjádřit jako k_CD[C]^p[D]^q, kde k_AB a k_CD jsou příslušné rychlostní konstanty a [X] je koncentrace (nebo přesněji aktivita) látky X. Aby nastala rovnováha, musí být rychlosti stejné, vztah pro rovnovážnou konstantu této reakce bude:

${\displaystyle K_{eq}\equiv {\frac {k_{AB}}{k_{CD}}}={\frac {\left[C\right]^{p}\left[D\right]^{q}}{\left[A\right]^{m}\left[B\right]^{n}}}}$

Ačkoliv bývá pojem chemické rovnováhy často zaváděn s pomocí představ chemické kinetiky, lze zákon působících hmot teoreticky obecněji zdůvodnit pomocí samotných principů termodynamiky, případně statistické fyziky. Závislost mezi změnou Gibbsovy energie a rovnovážnou konstantou je dána vztahem:

${\displaystyle \Delta G^{\circ }=-RT\ln K_{eq}}$

kde ΔG° je změna standardní Gibbsovy energie, T je absolutní teplota a R je molární plynová konstanta. Rovnici lze také zapsat v exponenciálním tvaru:

${\displaystyle K_{eq}=e^{-{\frac {\Delta G^{\circ }}{RT}}}}$

Rovnovážná konstanta je obecně závislá na teplotě a také dalších termodynamických veličinách, které ovlivňují změnu Gibbsovy energie (například tlak, napětí, proud a elektromagnetické pole).

• Chemická kinetika
• Reakční rychlost
• Rovnovážná konstanta
• Le Chatelierův princip

• Obrázky, zvuky či videa k tématu chemická rovnováha na Wikimedia Commons