Ligevægtskonstanten og reaktionsbrøken

Du får her en introduktion til reaktionsbrøken og ligevægtskonstanten. 

Reaktionsbrøken (Y) 

Lad os betragte en reversibel reaktion, hvor de to reaktanter, A og B, bliver til de to produkter, C og D:

A + B   ⇌  C + D 

Da reaktionen er reversibel, kan de to produkter, C og D, reagere, og dermed gendanne de to reaktanter, A og B. 

For reversible reaktioner, kan man opskrive en såkaldt reaktionsbrøk. Reaktionsbrøken (Y) for ovenstående reaktion ser således ud:

De aktuelle koncentrationer af produkterne, [C] og [D], skrives i tælleren, og de aktuelle koncentrationer af reaktanterne, [A] og [B], skrives i nævneren. Bemærk, at både i tæller og nævner skal koncentrationerne ganges sammen.  

Ligevægtskonstanten (K)

Det viser sig, at når ligevægten har indstillet sig, vil reaktionsbrøken (Y) være nøjagtig lig med en såkaldt ligevægtskonstant (K):

Det vil sige, at når der er ligevægt er Y=K. Det fænomen, at reaktionsbrøken (Y) ved ligevægt er lig med en særlig ligevægtskonstant (K), kalder man også for ligevægtsloven.

Situation: Ligevægten har indstillet sig og du vil bestemme K

Vi kigger på reaktionen:

A + B   ⇌  C + D 

Vi siger, at du ved at ligevægten har indstillet sig, og at vi har målt følgende aktuelle koncentrationer:

[A]=0,1 M

[B] =0,2 M

[C] = 0,1 M

[D] = 0,4 M

Da ligevægten har indstillet sig, kan vi beregne ligevægtskonstanten ved at indsætte koncentrationerne i reaktionsbrøken: 

Da ligevægten har indstillet sig, ved vi, at Y=K. Derfor må ligevægtskonstanten (K), også være lig med 2. 

Hvis ligevægten har indstillet sig, vil reaktionsbrøken for denne reaktion altså altid give 2. Læg dog mærke til, at enhver reaktion har sin egen ligevægtskonstant. Det er altså kun for denne reaktion, at ligevægtskonstanten er lig med 2.

Bemærk o...