Vändbara reaktioner inträffar i båda riktningarna, men varje reversibel reaktion slår sig ner till en "jämviktsposition". Om du vill karakterisera jämvikten i en sådan reaktion beskriver jämviktskonstanten balansen mellan produkterna och reaktanterna. Beräkning av jämviktskonstanten kräver kunskap om koncentrationerna av produkterna och reaktanterna i reaktionen när det är i jämvikt. Värdet på konstanten beror också på temperaturen och om reaktionen är exoterm eller endotermisk.

TL; DR (för lång; läste inte)

För den generiska reaktionen:

aA (g) + bB (g) ⇌ gG (g) + hH (g)

Här är de små bokstäverna antalet mol i vardera, de stora bokstäverna står för reaktionens kemiska komponenter och bokstäverna inom parentes representerar ämnets tillstånd. Du hittar jämviktskonstanten för koncentration med uttrycket:

K _{c \u003d [G] ^{g [H] h ÷ [A] a [B] b}}

För exoterma reaktioner minskar temperaturen genom att öka temperaturen och för endoterma reaktioner ökar temperaturen på konstanten. Vid beräkning av jämviktskonstanten

Formeln för jämviktskonstanten hänvisar till en generisk "homogen" reaktion (där materialtillståndet för produkterna och reaktanterna är desamma), vilket är:

aA (g) + bB (g) ⇌ gG (g) + hH (g)

När små bokstäverna representerar antalet mol i varje komponent i reaktionen, och de stora bokstäverna står för de kemikalier som är involverade i reaktionen och bokstaven ( g) inom parentes representerar materiens tillstånd (gas, i detta fall).

Följande uttryck definierar jämviktskonstanten för koncentration (K _c):

K _{c \u003d [G] ^{g [H] h ÷ [A] a [B] b}}

Här är de fyrkantiga parenteserna för koncentrationerna (i mol per liter) för var och en av komponenterna i reaktionen, i jämvikt. Observera att molerna för varje komponent i den ursprungliga reaktionen nu är exponenter i uttrycket. Om reaktionen gynnar produkterna, blir resultatet större än 1. Om det gynnar reaktanterna kommer det att vara mindre än 1.

För inhomogena reaktioner är beräkningarna desamma, förutom fasta ämnen, rena vätskor och lösningsmedel räknas helt enkelt som 1 i beräkningarna.

Jämviktskonstanten för tryck (K _{p) är verkligen lika, men det används för reaktioner som involverar gaser. Istället för koncentrationerna använder den deltryck för varje komponent:}

K _{p \u003d p G ^{gp H h ÷ p A ap B b}}

Här är (p _{G) trycket på komponent (G) och så vidare, och små bokstäver representerar antalet mol i ekvationen för reaktionen.}

Du utför dessa beräkningar på ett ganska liknande sätt, men det beror på hur mycket du vet om mängderna eller trycket på produkterna och reaktanterna i jämvikt. Du kan bestämma konstanten med hjälp av kända initiala mängder och en jämviktsmängd med lite algebra, men i allmänhet är det mer enkelt med kända jämviktskoncentrationer eller -tryck.
Hur temperatur påverkar jämviktskonstanten. koncentrationerna av de saker som finns i blandningen ändrar inte jämviktskonstanten, även om båda dessa kan påverka jämviktsläget. Dessa förändringar tenderar att ångra effekten av den förändring du gjorde.

Temperaturen förändrar å andra sidan jämviktskonstanten. För en exoterm reaktion (de som släpper värme) minskar värdet på jämviktskonstanten genom att öka temperaturen. För endoterma reaktioner, som absorberar värme, ökar temperaturen värdet på jämviktskonstanten. Det specifika förhållandet beskrivs i van't Hoff-ekvationen:

ln (K _{2 ÷ K 1) \u003d (−∆H ^{0 ÷ R) × ( 1 /T 2 - 1 /T 1)}}

Där (∆H ^{0) är förändringen i entalpin av reaktionen, (R) är den universella gasen konstant, (T _{1) och (T 2) är start- och sluttemperaturerna, och (K 1) och (K 2) är start- och slutvärdena för konstanten.}}