Omkeerbare reacties treden in beide richtingen op, maar elke reversibele reactie komt tot een "evenwichtspositie". Als u het evenwicht van een dergelijke reactie wilt karakteriseren, beschrijft de evenwichtsconstante het evenwicht tussen de producten en reactanten. Het berekenen van de evenwichtsconstante vereist kennis van de concentraties van de producten en de reactanten in de reactie wanneer deze in evenwicht is. De waarde van de constante hangt ook af van de temperatuur en of de reactie exotherm of endotherm is.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Voor de generieke reactie:

aA (g) + bB (g) ⇌ gG (g) + hH (g)

Hier zijn de kleine letters het aantal mollen van elk, de hoofdletters staan ​​voor de chemische componenten van de reactie, en de letters tussen haakjes geven de toestand van de materie weer. Je vindt de evenwichtsconstante van concentratie met de uitdrukking:

K _{c = [G] ^{g [H] h ÷ [A] a [B] b}}

Voor exotherme reacties verlaagt het verhogen van de temperatuur de waarde van de constante en voor endotherme reacties verhoogt het verhogen van de temperatuur de waarde van de constante.

De evenwichtsconstante berekenen

De formule voor de evenwichtsconstante verwijst naar een generieke "homogene" reactie (waarbij de toestanden van materie voor de producten en reactanten hetzelfde zijn), namelijk:

aA (g) + bB ( g) ⇌ gG (g) + hH (g)

Waarbij de kleine letters het aantal mol van elk bestanddeel in de reactie weergeven en de hoofdletters staan ​​voor de chemicaliën die bij de reactie zijn betrokken en de letter (g) tussen haakjes geeft de toestand van de materie weer (gas, in dit geval).

De volgende expressie definieert de evenwichtsconstante van concentratie (K _c):

K _{c = [G] ^{g [H] h ÷ [ ,null,null,3],A] a [B] b}}

Hier zijn de vierkante haakjes voor de concentraties (in mol per liter) voor elk van de componenten van de reactie, bij evenwicht. Merk op dat de mollen van elke component in de oorspronkelijke reactie nu exponenten in de uitdrukking zijn. Als de reactie de producten bevoordeelt, zal het resultaat groter zijn dan 1. Als het de reactanten bevoordeelt, is het minder dan 1.

Voor inhomogene reacties zijn de berekeningen hetzelfde, behalve vaste stoffen, zuivere vloeistoffen en oplosmiddelen worden allemaal eenvoudigweg geteld als 1 in de berekeningen.

De evenwichtsconstante van druk (K _{p) is in werkelijkheid vergelijkbaar, maar wordt gebruikt voor reacties waarbij gassen betrokken zijn. In plaats van de concentraties gebruikt het partiële drukken van elke component:}

K _{p = p G ^{gp H h ÷ p A ap B b}}

Hier, (p _{G) is de druk van component (G) en zo verder, en de kleine letters vertegenwoordigen het aantal mollen in de vergelijking voor de reactie.}

Je voert deze berekeningen op een vergelijkbare manier uit, maar het hangt af van hoeveel je weet over de hoeveelheden of de druk van de producten en reactanten bij het evenwicht. Je kunt de constante bepalen met behulp van bekende beginwaarden en één evenwichtshoeveelheid met een beetje algebra, maar over het algemeen is het eenvoudiger met bekende evenwichtsconcentraties of -drukken.

Hoe temperatuur de evenwichtsconstante beïnvloedt