كتب the relationship between equilibrium and reaction rate constants
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
العلاقة بين التوازن وثوابت معدلات التفاعل (معلومة)
نفترض تفاعل التزامر الكيميائي:
وهنا يجري تفإعلان: حيث يتزامر المركب A إلى المركب B في اتجاه اليسار، ويتزامر (يغير شكله) B فيغير شكلi إلى A. فيمكننا حساب معدل التفاعل:
حيث:
- kf ثابت معدل التفاعل للتفاعل نحو اليمين
- kb ثابت المعدل للتفاعل نحو اليسار، حيث تعني الأقواس المستقيمة [..] التركيزات.
فإذا افترضنا وجود A في البدء عند الزمن t=0, وكان تركيزه A]0]، يكون مجموع التركيزين A]t] وB]t]، عند الزمن t، مساوياً A]0].
وبحل تلك المعادلة التفاضلية نحصل على:
وهو يعطينا التركيز ] عند الزمن t، كدالة لثوابت المعدلات.
ومع مرور الزمن يقترب كل من التركيزين A]t] وB]t] من مقدارين ثابتين. فإذا صبرنا حتى وقت طويل نسميه ∞→t ، فنحصل على:
وعملياً يصبح التغير في التركيزات غير محسوس بعد زمن .
ونظراً لعدم حدوث تغير في التركيزات بعد ذلك الوقت يسمى ذلك حالة "توازن التركيزات". ويمكننا الآن تعريف ثابت التوازن للتفاعل بأنه:
نستنتج من ذلك أن ثابت التوازن هو نسبة ثابتي المعدلين:
وبصفة عامة يمكن أن تكون تفاعلات أكثر من فاعل واحد في اتجاه اليمين، وأكثر من تفاعل واحد في اتجاه اليسار. ويذكر العالم الكيميائي أتكنس أنه بالنسبة إلى تفاعل ما يكون ثابت التوازن العام معتمداً على ثوابت المعدلات للتفاعلات البسيطة، وذلك طبقاً للعلاقة:
