КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ
Поскольку все химические реакции обратимы, для обратной реакции (по отношению к той, когда
молекул А реагируют с
молекулами В)
соответствующее выражение для скорости реакции будет иметь вид
Обратимость обозначается двойными стрелками:
Это выражение следует читать:
молекул А и
молекул В находятся в равновесии с
Знак пропорциональности
можно заменить на знак равенства, если ввести коэффициент пропорциональности к, характерный для рассматриваемой реакции. В общем случае
выражения для скорости прямой реакции (Скорость) и обратной реакции (Скорость
) принимают вид
Когда скорости прямой и обратной реакций равны, говорят, что система находится в равновесии:
Отсюда
Отношение
называется константой равновесия
Следует запомнить следующие свойства системы, находящейся в состоянии равновесия
1. Константа равновесия равна отношению констант скоростей прямой и обратной реакций,
2. В равновесии скорости прямой и обратной реакций (но не их константы) равны.
3. Равновесие является динамическим состоянием. Хотя суммарного изменения концентрации реагентов и продуктов в равновесии не происходит. А и В постоянно превращаются в
и наоборот.
4. Если известны равновесные концентрации А, В и
можно найти численное значение константы равновесия.
Связь между константой равновесия и изменением стандартной свободной энергии
реакции
Константа равновесия связана с
соотношением
Здесь
- газовая постоянная, Т — абсолютная температура. Поскольку их значения известны, зная численное значение
можно найти
Если константа равновесия больше единицы, реакция идет самопроизвольно, т. е. в том направлении, как она написана (слева направо). Если же константа равновесия меньше единицы, то самопроизвольно идет обратная реакция. Заметим, однако, что константа равновесия указывает направление, в котором реакция может идти самопроизвольно, но не позволяет судить, будет ли реакция идти быстро. Иными словами, она ничего не говорит о высоте энергетического барьера реакции (
; см. выше). Это следует из того, что определяет только А (7°. Скорости реакций зависят от высоты энергетического барьера, но не от величины
Большинство факторов, влияющих на скорости ферментативных реакций, оказывают свое действие путем изменения локальных концентраций реагентов.