När går reaktionen åthöger

Jämvikts­ekvationen

I tidigare avsnitt kan intrycket ha skapats att reaktioner mellan ämnen alltid fortskrider till fullständigt omvandling, känd som en stökiometrisk reaktion. Denna uppfattning är dock förenklad. Faktum är att för varje reaktion som sker i en riktning, finns det en motreaktion. Denna motreaktion kan vara av varierande storlek, beroende på de involverade ämnenas energiinnehåll och mängd, men den är alltid närvarande.

Kemisk jämvikt är ett centralt koncept som erkänner denna dynamik. När hastigheten för dessa två motriktade reaktioner blir lika, inträder ett tillstånd av kemisk jämvikt. Vid detta stadium upphör nettoförändringen av både reaktanter och produkter, vilket innebär att mängden av varje substans förblir konstant inom ramen för kemisk jämvikt. För att illustrera konceptet med kemisk jämvikt kan man tänka sig en situation där ett ämne delas upp i två nya substanser i en process som sker med en viss hastighet i en riktning.

Samtidigt sker en process där dessa två nya substanser kombineras åter till det ursprungliga ämnet, men med en annan hastighet. När dessa två processer — nedbrytningen och återskapandet — sker med samma hastighet, har kemisk jämvikt uppnåtts, vilket demonstrerar det dynamiska men stabila tillståndet av jämvikt i kemiska reaktioner.

Kemisk jämvikt

För att undvika förväxling av jämviktskonstanten när man analyserar ett system som inte befinner sig i kemisk jämvikt, tillämpar man istället begreppet reaktionskvot. Denna kvot betecknas med Q. Reaktionskvoten, Q , kan beräknas vid vilken punkt som helst i reaktionens förlopp, oberoende av om systemet har uppnått kemisk jämvikt eller inte.

Detaljer kring skillnaden mellan gasjämvikter och koncentrationsjämvikter utforskas ytterligare i diskussionen om jämviktskonstanten. Huvudsakligen tillämpas reaktionskvoten för att avgöra i vilken riktning reaktionen förflyttar sig för att närma sig eller uppnå kemisk jämvikt, vilket är av stor vikt vid hantering av mer komplexa jämviktsutmaningar. I denna artikel ska vi gå igenom vad som händer med en jämvikt när man ändrar på saker i omgivningen.

I princip går vi igenom hur man kan påverka en jämvikt. Rent praktiskt används kunskapen om jämvikter för att maximera utbytet i diverse reaktioner, och speciellt inom industrin.

Att förändra jämviktsläget

Nedan kommer vi att gå igenom hur man kan förändra ett jämviktsläge som redan har ställt in sig. Temperaturen spelar roll för en jämvikt av den anledning att reaktioner antingen tar upp eller avger värme när de sker. Om en reaktion är exoterm avger energi till omgivningen åt det ena hållet, så är den endoterm tar upp energi från omgivningen åt det andra hållet.

En endoterm reaktion kräver att man tillför energi från omgivningen, och en högre temperatur gynnar denna typ av reaktion. Den motsatta reaktionen, den exoterma reaktionen, gynnas inte av högre värme, då det blir svårare att avge energi till omgivningen om energin redan är hög. Konsekvensen av detta är att vi förändrar hastigheten hos reaktionen framåt och bakåt.

Vi ändrar därmed på förhållandet mellan dem i jämvikt, och har därmed förändrat jämviktskonstanten K. När man ändrar en koncentration påverkar man inte K -värdet. Vid en ökning av en koncentration får vi tillgång till fler molekyler som kan reagera, men själva förhållandet mellan reaktanter och produkter ändras inte. När man ändrar på koncentrationen av ett ämne så förstör man jämvikten.

Jämvikts­ekvationen - Magnus Ehingers undervisning

Vi har ändrat på endast nämnaren eller täljaren i jämviktsekvationen. Om vi exempelvis ökar koncentrationen av ämne A vilket finns på vänster sida om reaktionen kommer vi att ha ökat nämnarens värde i ekvationen, och jämvikten bryts. Reaktionen åt höger minskar värdet på nämnaren och ökar värdet på täljaren tills jämvikt har återställts.

Massverkans lag När reaktionen går åt höger, så förbrukas det svaveldioxid och syrgas, och det bildas mer svaveltrioxid.

Dynamisk jämvikt Vad händer när aktiveringsenergin är hög?

Jämviktskonstant Reaktionskvot.

Le chateliers princip Reaktionshastighet.

Effekt: Nettoreaktionen går åt höger för att motverka koncentrationshöjningen av ämnet. K förändras inte. Effekt: Nettoreaktionen går åt vänster för att motverka koncentrationshöjningen av ämnet. Löslighet är ett begrepp som används för att beskriva hur lösligt ett ämne är i ett annat oftast vatten. Detta är ett område som kan vara svårt att ta till sig, så artikeln kommer att innehålla ett flertal exempel i slutet så att du kan öva på det du lär dig.