Равновесные реакции

Лекция № 4

· Равновесные реакции, константа равновесия, кинетический и термодинамический контроль. Механизм реакции и пути его установления. Принцип микроскопической обратимости, постулат Хэммонда.

· Кислоты и основания в органической химии (теории Бренстеда-Лоури и Льюиса). Сопряженные кислоты и основания. Кислотно-основные равновесия. Константа кислотности (рК_а), константа основности (рК_b). Влияние заместителей на кислотность и основность органических соединений.

Особенность многих органических реакций состоит в том, что они равновесные.

aA + bB = dD + fF

Скорость прямой реакции: V_пр = K_прC_A^aC_B^b

Скорость обратной реакции: V_об = K_обC_D^dC_F^f

Когда скорости прямой и обратной реакции равны, наступает равновесие:

V_пр = V_об

K_прC_A^aC_B^b = K_обC_D^dC_F^f

Кроме того, константу равновесия можно выразить через свободную энергию:

DG = - RT lnK_равн

Важно: при наступлении состояния равновесия реакции не прекращаются. Одновременно протекают прямая и обратная реакция, но из-за постоянства концентраций исходных веществ и продуктов, кажется, что все процессы остановились. Просто скорости прямой и обратной реакции равны!

Если V_пр > V_обр, то в равновесном состоянии концентрации продуктов будут выше концентраций исходных веществ. Равновесие сдвинуто вправо. При V_пр < V_обр равновесие смещено влево, в сторону исходных веществ. Если в первом случае не удается выделить исходные соединения, считают, что реакция полностью прошла. Во втором случае, если не удается обнаружить продукты, реакция не идет.