Evenwichtsconstante versus reactiequotiënt
Sommige reacties zijn omkeerbaar en sommige reacties zijn onomkeerbaar. In een reactie worden reactanten omgezet in producten. En bij sommige reacties kunnen de reactanten weer uit de producten worden gegenereerd. Dit soort reacties wordt omkeerbaar genoemd. Bij onomkeerbare reacties kunnen de reactanten die eenmaal in producten zijn omgezet, niet meer uit de producten worden geregenereerd. In een omkeerbare reactie, wanneer reactanten naar producten gaan, wordt dit de voorwaartse reactie genoemd en wanneer producten naar reactanten gaan, wordt dit de achterwaartse reactie genoemd. Als de snelheid van voorwaartse en achterwaartse reacties gelijk is, wordt gezegd dat de reactie in evenwicht is. Dus na verloop van tijd verandert het aantal reactanten en producten niet. Omkeerbare reacties hebben altijd de neiging om in evenwicht te komen en dat evenwicht te behouden. Als het systeem in evenwicht is,de hoeveelheid producten en de reactanten hoeven niet noodzakelijk gelijk te zijn. Er kan een grotere hoeveelheid reactanten zijn dan de producten of vice versa. De enige vereiste in een evenwichtsvergelijking is om een constante hoeveelheid van beide in de tijd te behouden.
Wat is evenwichtsconstante?
Voor een reactie, in evenwicht, kan een evenwichtsconstante worden gedefinieerd; waar het gelijk is aan de verhouding tussen concentratie / activiteit van producten en concentratie / activiteit van reacties.
K = [product] n / [reactant] m; n en m zijn de stoichiometrische coëfficiënten van het product en de reactant.
Evenwichtsconstante kan een eenheid hebben of niet. Als n gelijk is aan m, vervallen alle concentratie-eenheden en geven K geen eenheden. Als n verschilt van m, zal volgens de som K bij een eenheid blijven. Evenwichtsconstante is een constante bij constante temperatuur. Evenwichtsconstante heeft dezelfde waarde bij constante temperatuur, ongeacht de hoeveelheid reactanten of producten in het medium. Katalysatoren of de drukveranderingen hebben hier geen invloed op. Er kunnen verschillende soorten evenwichtsconstanten zijn. Wanneer bijvoorbeeld een zwak zuur wordt opgelost in water, wordt een evenwicht bereikt, de evenwichtsconstante wordt ook wel de zuur-dissociatieconstante genoemd. De fysische toestand van de producten of reactanten heeft ook invloed op de evenwichtsconstante, omdat soorten in vaste toestand niet in de vergelijking zijn opgenomen.
Wat is reactiequotiënt?
Reactiequotiënt is de verhouding tussen de producten en de reactanten in een reactie, op een bepaald tijdstip. Het wordt ook wel Q genoemd. Het wordt op dezelfde manier berekend als de evenwichtsconstante, maar het is niet verplicht om het te gebruiken in reacties die een evenwichtstoestand hebben bereikt. Als het berekende reactiequotiënt hoger is dan de waarde van de evenwichtsconstante, dan verloopt de reactie in omgekeerde richting. Als daarentegen het reactiequotiënt lager is dan de evenwichtsconstante, zullen de reactanten verder gaan. Daarom is het reactiequotiënt belangrijk bij het bepalen van de richting van een reactie.
Wat is het verschil tussen evenwichtsconstante en reactiequotiënt?
• Reactiequotiënt kan op elk moment voor een reactie worden berekend, niet alleen voor de reacties in evenwicht zoals evenwichtsconstanten.
• Als de evenwichtsconstante gelijk is aan het reactiequotiënt, dan is de reactie in evenwicht. Door de K- en Q-waarde te vergelijken, kunnen we bepalen waar de reactie op gericht is.
