1. Förstå jämvikt:
* jämvikt är ett tillstånd där hastigheterna för framåt- och omvändreaktioner är lika, och nettoförändringen i koncentrationer av reaktanter och produkter är noll.
* Vid jämvikt är systemet i ett tillstånd av dynamisk balans, med både framåt och omvända reaktioner fortsätter men i lika stora hastigheter.
2. Jämviktskonstanten (K):
* för en allmän reversibel reaktion: AA + BB ⇌ CC + DD
* Jämviktskonstanten (k) definieras som:
K =([c]^c * [d]^d) / ([a]^a * [b]^b)
* Var:
* [A], [b], [c] och [d] är jämviktskoncentrationerna för reaktanter och produkter.
* A, B, C och D är de stökiometriska koefficienterna från den balanserade kemiska ekvationen.
3. Bestämma K:
* Experimentellt:
* Mät jämviktskoncentrationerna för alla reaktanter och produkter. Detta kan göras med olika analytiska tekniker, såsom spektrofotometri, titrering eller kromatografi.
* Ersätt de uppmätta koncentrationerna i jämviktskonstantuttrycket.
* Från termodynamiska data:
* med Gibbs Free Energy Change (ΔG °) för reaktionen:
* Δg ° =-rtlnk
* Var:
* R är den perfekta gaskonstanten
* T är temperaturen i Kelvin
* Beräkna K med ekvationen ovan.
4. Tolkning av K:
* k> 1: Produkter gynnas vid jämvikt, och reaktionen kommer till stor del att fortsätta.
* k <1: Reaktanter gynnas vid jämvikt, och reaktionen kommer inte att fortsätta mycket till slutförande.
* k =1: Reaktionen är i jämvikt med lika stora mängder reaktanter och produkter.
Viktiga punkter:
* Temperaturberoende: Jämviktskonstanten är temperaturberoende. En temperaturförändring kommer att förändra jämviktspositionen och ändra värdet på K.
* enheter: Jämviktskonstanten är en dimensionslös mängd, vilket innebär att den inte har några enheter.
* heterogena jämvikt: För reaktioner som involverar fasta ämnen och/eller vätskor inkluderar inte jämviktskonstant uttrycket koncentrationerna av fasta ämnen eller rena vätskor, eftersom deras koncentrationer förblir relativt konstant.
Genom att förstå begreppet jämvikt och jämviktskonstant kan vi förutsäga riktningen och omfattningen av en reaktion, som är avgörande inom olika områden som kemi, biokemi och kemiteknik.
