Equilibriumconstante versus reactiequotiënt
Sommige reacties zijn omkeerbaar en sommige reacties zijn onomkeerbaar. Bij 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, zodra ze in producten zijn omgezet, niet opnieuw 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. Wanneer de snelheid van voorwaartse en achterwaartse reacties gelijk is, wordt gezegd dat de reactie in evenwicht is. Dus in de loop van de tijd verandert de hoeveelheid reactanten en producten niet. Omkeerbare reacties hebben altijd de neiging om tot evenwicht te komen en dat evenwicht te behouden. Wanneer het systeem in evenwicht is, hoeven de hoeveelheid producten en de reactanten niet noodzakelijk gelijk te zijn. Er kan een grotere hoeveelheid reactanten zijn dan de producten of omgekeerd. De enige vereiste in een evenwichtsvergelijking is om een constante hoeveelheid van beide in de tijd aan te houden.
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]/[reactant]m; n en m zijn de stoichiometrische coëfficiënten van het product en de reactant.
Equilibriumconstante kan een eenheid hebben of niet. Als n gelijk is aan m, heffen alle concentratie-eenheden elkaar op, waardoor K geen eenheden krijgt. Als n anders is dan m, blijft K volgens de som bij een eenheid. 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 er geen invloed op. Er kunnen verschillende soorten evenwichtsconstanten zijn. Wanneer bijvoorbeeld een zwak zuur in water wordt opgelost, brengt het een evenwicht tot stand, de evenwichtsconstante wordt ook wel de zuurdissociatieconstante genoemd. De fysieke toestand van de producten of reactanten heeft ook invloed op de evenwichtsconstante, omdat vastestofsoorten 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 aangeduid als Q. Het wordt op dezelfde manier berekend als de evenwichtsconstante, maar het is geen must om het te gebruiken in reacties die de evenwichtstoestand hebben bereikt. Als het berekende reactiequotiënt hoger is dan de waarde van de evenwichtsconstante, zal de reactie in omgekeerde richting verlopen. Daarentegen, wanneer het reactiequotiënt lager is dan de evenwichtsconstante, zullen de reactanten vooruit 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 naartoe gaat.
