User Tools

Site Tools


kemisk_jaemvikt

Kemisk jämvikt

När en reaktion kan gå åt båda hållen (en reversibel reaktion) inställer sig en kemisk jämvikt, där vid varje tidpunkt en viss andel av de ingående reagenterna befinner sig i vardera läget. Detta skrivs med en dubbel pil som går åt båda hållen (två ovanför varandra, åt vardera hållet).

Jämviktskonstanter

En jämviktskonstant beskriver förhållandet mellan de olika reagenterna när systemet uppnått jämvikt.

Om vi har reaktionen $A + B \rightleftharpoons C + D$ har uppnått jämvikt gäller att

$K = \dfrac{[C] \cdot [D]}{[A] \cdot [B]}$ (Där $[A]$ är koncentrationen av ämne A) där K är reaktionens jämnviktskonstant.

Om man har en koefficient framför något av ämnena får man en lite annorlunda formel:

Reaktionen $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$ (alltså a stycken A reagerar med b stycken C…) har jämviktskonstanten

$K = \dfrac{[C]^c \cdot [D]^d}{[A]^a \cdot [B]^b}$

Viktiga fakta är:

  • Alla reversibla reaktioner har en jämviktskonstant, vars värde varierar med temperaturen
  • Konstantens värde är oberoende av vilka förhållanden man utgick från (t.ex. om man startar med enbart A+B, enbart C+D eller någon blandning av alla fyra)
  • Koncentrationerna vid jämvikt blir olika beroende på vilka koncentrationer man utgick från
  • Katalysatorer påverkar inte jämviktskonstanten, enbart hur snabbt man uppnår jämvikt
  • Om jämviktskonstanten är större än 1 (K>1) då kommer produkterna att dominera i blandningen: om K<1 kommer istället reaktanterna att dominera.
  • Koncentrationskvoten (Q) som mäter den verkliga kvoten visar åt vilket håll en reaktion går.

Enheten på jämviktskonstanten

Eftersom jämviktskonstanten är en kvot av koncentrationer blir den dimensionslös om summan av koefficienterna är lika för täljaren och nämnaren. I andra fall har den en enhet, $(mol/dm^3)^x$ där x kan variera men alltid är ett heltal (positivt eller negativt, inklusive noll).

Beräkningar med jämviktskonstanter

Beräkningar med jämviktskonstanter är normalt tämligen enkla, och följer i stort ett fåtal mönster.

Räkna ut koncentrationen av en produkt

När man vet initialmängden av någon/några reagenter och konstantan.

Exempel:

  1. Ställ upp reaktionsformlen
  2. Sätt ut initialmängderna
  3. Sätt ut förändringarna
  4. Räkna ut den slutgiltiga mängden
  5. Sätt in i formlen för jämviktskonstanten och räkna.

Samma princip kan även användas när man skall räkna ut pH för en syra/bas för en känd koncentration (tänk på förhållandet mellan pH och pOH!)

Räkna ut jämviktskonstanten

Dessa beräkningar är relativt enkla:

  1. ställ upp reaktionsformeln
  2. Ställ upp beräkningen av jämviktdskonstanten.
  3. Sätt in värdena
  4. Beräkna konstanten.

Le Chateliers princip

Man kan sammanfatta hur olika faktorer påverkar ett jämviktsläge med en enkel regel:

  • Om man gör en förändring i ett system i jämvikt sker en nettoreaktion som går så att ändrinfen motverkas.
kemisk_jaemvikt.txt · Last modified: 2016/10/30 04:21 (external edit)