Kjemisk likevekt

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

Kjemisk likevekt er en tilstand for reversible (at de to motsatte reaksjonene er spontane samtidig) kjemiske reaksjoner der reaksjonshastigheten for stoffene som reagerer er like stor i begge retninger. Konsentrasjonen av stoffene i en kjemisk likevekt er konstant mens bindingene endres. For å oppnå likevekt må reaksjonen skje i et lukket eller et isolert system.

Ved en kjemisk likevekt er alle stoffene som deltar i den reversible reaksjonen, utgangsstoffer som produkter, til stede samtidig. Konsentrasjonen av de enkelte stoffene i den kjemiske reaksjonen er konstant, fordi de to motsatt rettede reaksjonene skjer med samme hastighet begge veiene. Det er dette vi kaller dynamisk likevekt.

En likevektreaksjon skrives ofte slik.

p\mathrm{A} + q\mathrm{B} r\mathrm{C} + s\mathrm{D}

Konsentrasjonen av stoffene må oppfylle ligningen

 \frac{\left[\mathrm{C}\right]^r \left[\mathrm{D}\right]^s} {\left[\mathrm{A}\right]^p \left[\mathrm{B}\right]^q} = K

som uttrykker massevirkningsloven. Konstanten K er likevektskonstanten som i allminnelighet kan variere med temperaturen.

Likevekten er homogen når alle stoffene i er i samme aggregattilstand, det vil si i gassfase (g), fast stoff (s) eller flytende form (ℓ). Et eksempel er reaksjonen 2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g).

Ved heterogen likevekt vil minst reaktantene opptre i minst to forskjellig aggregattilstander, som for eksempel ved reaksjonen CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g).

I henhold til Le Chateliers prinsipp vil enhver kjemisk reaksjon søke å oppnå likevekt. Dersom reaksjonsblandingen kommer ut av likevekt, vil den innstille seg slik at den igjen kommer i likevekt.

Eksempel[rediger | rediger kilde]

En kjent likevektsreaksjon opptrer ved produksjon av ammoniakk. Prosessen er ved likevekt beskrevet ved ligningen N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) hvor N2 angir konsentrasjonen av nitrogengass, H2 hydrogengass og NH3 er konsentrasjoen av amoniakk. Dette er en homogen likevekt da både reaktantene og produktene er alle i gassfase. Likevektskonstanten i er her gitt ved

K = \frac{\left[\text{NH}_3\right]^2} {\left[\text{N}_2\right] \cdot \left[\text{H}_2\right]^3}

og vil endres dersom temperaturen i likevektssystemet forandres.

kjemistubbDenne kjemirelaterte artikkelen er dessverre kort eller mangelfull, og du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide den.