Hemijska ravnoteža

Kod reverzibilnih ili povratnih reakcija uz polaznu reakciju se dešava i povratna reakcija. Ukupnu reakciju možemo općenito prikazati jednačinom:

To jest, a molekula reaktanta A i b molekula reaktanta B daju reakcijom c molekula produkta C i d molekula produkta D. Isto tako i c molekula tvari C povratnom reakcijom s d molekula tvari D daju a molekula tvari A i b molekula tvari B. Brzina polazne reakcije (v1) s vremenom se smanjuje jer opada koncentracija reaktanata. Brzina povratne reakcije (v2) s vremenom raste, jer raste koncentracija produkata reakcije. Onoga trenutka kada su te dvije brzine jednake, reakcija se prema vani više ne dešava, tj. nastupa dinamička ravnoteža. Tada kažemo da se reaktanti i produkti hemijske reakcije nalaze u hemijskoj ravnoteži. Dakle, uslov hemijske ravnoteže je:

U ravnotežnom stanju je:

v1 = v2

Ovaj izraz je poznat i kao zakon o djelovanju masa . Konstanta K se naziva konstanta ravnoteže .

Što je veća konstanta ravnoteže neke hemijske reakcije, to je ravnoteža više pomaknuta na stranu stvaranja produkata reakcije. Red veličine konstante ravnoteže kreće se od oko 10−50 do 1050. To znači da u ravnoteži koncentracije produkata odnosno reaktanata mogu biti jako male.Filipović, I, Lipanović, S.: Opća i anorganska hemija, Školska knjiga Zagreb

Konstanta ravnoteže i Gibbsova slobodna energija

Položaj ravnoteže je određen veličinom i znakom promjene Gibbsove slobodne energije (Δ G). Ako Δ G ima veliku i negativnu vrijednost, ravnoteža je pomjerena ka stvaranju produkata.Brady, J.E., Holum, J.R.: Chemistry , John Wiley & Sons, 1993  Za gore navedenu hemijsku reakciju, promjena Gibbsove slobodne energije je:

Gdje je Q odnos koncentracija produkata i reaktanata (reakcioni kvocijent):

Kada sistem dostigne ravnotežu, Gibbsova slobodna energija produkata i reaktanata su jednake, odnosno Δ G = 0. Također je Q = K pa se dobija:Atkins, P.W.: Physical Chemistry, Fourth edition, Oxford University Press, 1990.

Odnosno

Ovako izračunata K naziva se termodinamičkom konstantom ravnoteže.

 Reference 

 Vanjski linkovi 

 Chemical Equilibrium 
 Chemical Equilibrium Calculator

Kategorija:Hemija ravnoteže
Kategorija:Analitička hemija
Kategorija:Fizikalna hemija