Kemi
Hvilken vej vender reaktionspilen?
Hvis man ser på en reaktion, fx
HCl + H2O -> Cl- + H3O+ eller
C + O2 -> CO2
hvordan kan man så vide, at reaktionen sker i den angivede retning? Hvorfor kan følgende ikke lade sig gøre:
Cl- + H3O+ -> HCl + H2O
CO2 -> C + O2
Er det muligt at vide, hvilken retning reaktionen forløber ved at vurdere det på et teoretisk grundlag alene, eller er det alene på baggrund af eksperimenter, at man ved, at de første to reaktioner sker, mens de to sidste ikke gør?
Svar #1
01. januar 2007 af dnadan (Slettet)
Jeg vil nu prøve på at gennemgå det meget kort for dig:
hvis vi nu tager følgende reaktion:
HCl+H20 <-> Cl- + H3O+
Så ved du godt, at saltsyre(HCl) er en stærk syre, dvs. stort set alle saltsyre molekylerne bliver omdannet, dette betyder så, at ligevægtskonstanten for dens reaktion med vand er høj(Ks=10^7M), hermed er det ikke nogen stor fejl at skrive:
HCl+H2O -> Cl- + H3O+
Faktisk vil den altid skrives således(jeg har i hvert fald aldrig set den anderledes)
Hvis du nu f.eks. tager eddikesyre(CH3COOH)'s reaktion med vand. Eddikesyre er en svag syre, hvilket så betyder at dens ligevægskonstant er lille(Ks=1,74*10^-5M), hermed vil reaktionen ikke foregå for alle eddikesyremolekyler, hermed er det korrekte her at bruge ligevægtspilen, så reaktionen bliver:
CH3COOH+H2O <-> CH3COO- + H3O+
Svar #2
01. januar 2007 af sapiens (Slettet)
Godt nok har det noget med ligevægtskonstanten at gøre, men det er jo lidt en pseudoforklaring, fordi mit spørgsmål til dig er så: Hvad bestemmer om en reaktion har en stor eller lille reaktionshastighed?
Nu tillader jeg lige mig selv at svare på spørgsmålet :)
Ligevægtskonstanten K kan man udregne på baggrund af termodynamikken (varmelæren), hvor man bruger en størrelse, der hedder Gibbs fri energi. Der er en formel, der forbidner Gibbs-energien og ligevægtskonstanten ved en bestemt temperatur.
Det er lidt omfattende at komme ind på her... men når du udregner tilvæksten i gibbs-energi for en reaktion, har du nogle faste værdier for det enkelte stof. Grundstoffer i dets mest stabile form ved 1 bar har værdien 0 kJ/mol, og derfra kan man beregne de andre værdier, enten ved forsøg eller teoretisk (da gibbs-energien er en tilstandsfunktion kan man vælge et tilfældig reaktionsforløb)...
Jeg ved ikke hvor meget du forstod af det, men hvis du vælger kemi på højniveau, så kommer du til at høre mere om det :)
Svar #3
01. januar 2007 af dnadan (Slettet)
Jeg valgte syre/base ligevægte af en simpel grund, det er relativt nemt at forklare + så så personen også et eksempel på det. Gibbs energi vil i følge mig være for omfattende... men ikke destomindre korrekt..
Svar #4
01. januar 2007 af sapiens (Slettet)
jeg kunne bare forestille mig, at amarona ville sprøge, hvorfor saltsyre+vand har en stor K, mens den omvendte reaktion har en meget lille K-værdi.
men hvis profilen taler sandt, så går hun i 1.g, så det er begrænset hvad hun ved om ligevægtsberegninger og gibbsenergi :)
Svar #5
02. januar 2007 af dnadan (Slettet)
Men hvis personen har lyst til at gå dybere ind i emnet, end 1.g pensummet siger er nødvendigt, så er Gibbs energi da en glimrende måde at forklare det på:)
Svar #6
02. januar 2007 af Amarona (Slettet)
Jeg skal ikke have kemi A, så jeg finder nok aldrig ud af det... men på den anden side er det nok at vide, at svaret findes!
Svar #7
01. februar 2007 af sapiens (Slettet)
ja, men ligevægtsberegninger lærer man da også først om i 2g :)
Jeg tror konklusionen at det er for svært at svare for sådan en spørgsmål... tænk på hvor meget tid man bruger på ligevægt+termodynamik på højniveau kemi. det er slet ikke ligetil, og jeg tror endda at vi lige netop har skrabet overfladen på et meget dybere emne.
Skriv et svar til: Hvilken vej vender reaktionspilen?
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
