Tasapainovakio

Wikipedia

Loikkaa: valikkoon, hakuun

Tasapainovakio on reaktiokohtainen, reaktioon osallistuvien aineiden suhteita ja reaktion etenemissuuntaa kuvaava arvo. Se osoittaa, kuinka suuri osa lähtöaineista lopulta muuttuu reaktiotuotteiksi ja minkä verran lähtöaineita on jäljellä vielä sen jälkeen, kun reaktio on asettunut kemialliseen tasapainotilaan. Tasapainovakio saadaan muuttamalla aineiden kertoimet eksponenteiksi ja jakamalla näin reaktiotuotteiden konsentraatioiden tulo lopputilanteessa lähtöaineiden konsentraatioiden tulolla.

Tasapainovakion käsite perustuu massavaikutuksen lakiin, jonka mukaan tämä luku on kullekin reaktiolle ominainen, lähtöaineiden pitoisuuksista riippumaton vakio. Sen arvo riippuu kuitenkin lämpötilasta ja paineesta.

Yleisesti reaktiolle

aA + bB \rightleftharpoons cC + dD

tasapainovakion lauseke on[1]

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

Tasapainovakion yksikkö on riippuvainen tasapainovakion lausekkeesta – joskus yksikkö supistuu pois.

Mikäli K >> 1, reaktioseos sisältää tasapainon saavutettuaankin paljon reaktiotuotteita. Jos taas K << 1, reaktioseoseos sisältää paljon lähtöaineita.[1] Tasapainovakion arvon ollessa suurempi kuin noin 108, lähtöainetta on tasapainotilassa tuskin enää havaittavissa (<0,1%).[2]

Tasapainovakio ei kuitenkaan osoita, kuinka nopeasti reaktio tapahtuu. Joissakin reaktioissa, kuten esimerkiksi happojen ja emästen neutraloitumisessa, tasapainotila saavutetaan hyvinkin nopeasti. Mutta on olemassa erittäin hitaitakin reaktioita, jotka kuitenkin vähitellen tapahtuvat käytännöllisesti katsoen loppuun saakka, joten niiden tasapainovakion arvo on hyvinkin suuri.


[muokkaa] Lähdeviitteet

  1. 1,0 1,1 Kalle Lehtiniemi, Leena Turpeenoja: Mooli 4, Kemiallinen reaktio, s. 53. Otava, 2003. ISBN 951-1-18549-7.
  2. John McMurry: Organic Chemistry (5th edition), s. 168. Brooks/Cole, 2000. ISBN 0-534-37366-6. (englanniksi)
Henkilökohtaiset työkalut