Rovnovážná Konstanta Definice
rovnovážné konstanty, Keq, je proměnná, která popisuje chemickou reakci, je tendence přistoupit k dokončení, což znamená, všechny reaktanty jsou přeměněny v produkty. Rovnováha reakce je bod, ve kterém přeměna reaktantů na produkty se rovná přeměně produktů zpět na reaktanty.,
Rovnovážná Konstanta Přehled
velké rovnovážná konstanta znamená, že reakce probíhá ve směru dopředu, od reaktantů k produktům, dokud téměř všechny reaktanty byly převedeny na produkty. Malé rovnovážná konstanta, nebo když Keq je menší než jedna, znamená to, že chemická reakce prospěch reaktantů a reakce bude pokračovat v opačném směru. Rovnovážná konstanta 1 znamená, že reakční látky a produkty budou stejné, když reakce dosáhne rovnováhy.,
Vědci pomocí rovnovážné konstanty rovnice, aby lépe pochopit, jak rychle rovnováhy bude dosaženo, a to, zda rovnováha bude prospěch reaktantů nebo produktů. Konstanta může být vypočtena pomocí poměru produktů k reaktantům, když rovnice dosáhne rovnováhy. Rovnovážná konstanta je často reprezentována proměnnou Keq, která je definována rovnovážným konstantním výrazem viděným níže.,
Rovnovážná Konstanta Výraz Pro Reakci
rovnovážná konstanta výraz popisuje koncentrací produktů dělený koncentrací reaktantů, když reakce dosáhne rovnováhy. Tento výraz lze vidět níže.
V reakci: aA + bB <=> cC + dD
Každý termín popisuje koncentrace reaktantu nebo produktu v chemické reakce, kde a a B kombinují vyrábět produkty C a D., Malá písmena označují počet krtků každé chemické látky. Závorky kolem písmene,, označují koncentraci každé chemické látky a index označuje, že rovnovážná konstanta je určena koncentrací každé molekuly v rovnováze.
J. Willard Gibbs, slavný vědec, který studoval energii, která je přítomna v reakcích, ukázal, že rovnovážná konstanta je přímo úměrná k množství volné energie změna, ke které dochází během reakce, označený ∆G., Gibbs ukázal, že každá reakce má standardní změnu volné energie nebo ∆g°. Zatímco celková volná energie změna každé reakce se také řídí počáteční koncentrace chemických látek, standardní volné energie se vypočítá pomocí rovnice uvedené níže, pomocí rovnovážné konstanty rovnice.
∆G° = -RTln(Keq)
Tato rovnice ukazuje, že standardní volná energie změna je jen další způsob, jak popsat hnací síly reakce, a jakým způsobem budou postupovat., Zatímco rovnovážná konstanta nám říká, zda budeme mít více reaktantu nebo produktů na konci reakce, nenaznačuje, jak rychle by tato reakce proběhla. Toto je známé jako rychlost konstantní a je označován písmeny k. Rychlostní konstanta je spojené s řadou jiných rovnice vztahující se na rychlost, při které se reakce dějí. Rovnovážná konstanta je důležitá pro řadu biologických reakcí, jak je vidět v níže uvedených příkladech.
příklady rovnovážné konstanty
ionizace vody
voda je základem pro celý život na Zemi., Jedním z hlavních důvodů, proč je voda tak dobrým rozpouštědlem, je její schopnost vytvářet vodíkové vazby s molekulami sebe i bez vody. Nejen, že tato schopnost umožňuje rozpouštění vody a difúzní rozpuštěné látky, ale také umožňuje vodě přenášet elektrický proud. Když voda, H2O, tvoří vodík, vodík je odtržen od kyslíku a molekula disociuje na vodíkový iont (H+) a hydroxidový iont (OH–).
jednotlivé vodíkové protony zřídka existují volně v roztoku a okamžitě tvoří vazbu s molekulou vody, ke které byl vázán vodík., To tvoří hydroniový iont nebo H3O+. Rovnovážná konstanta pro tuto reakci je tedy koncentrace vodíkových iontů a hydroxidových iontů děleno koncentrace normální molekuly vody, jak je vidět níže.
rovnovážná konstanta této reakce může být měřena elektrická vodivost vody, která je určena koncentrace (H3O+)., Hydroniové ionty procházejí elektrickým signálem ve formě přenosu elektronů, který lze měřit citlivým elektrickým zařízením. To znamená, že rovnovážná konstanta vody byla měřena citlivé elektrické zařízení, které má být 1,8 x 10-16, což znamená, že voda má mnohem vyšší pravděpodobnost, že reaktant H2O, oproti stává ion vodíku. Tento proces lze vidět na obrázku níže.,
Buňky, Volné Energie a Rovnovážná Konstanta
i když rovnovážná konstanta je, když je měřena reakce je v rovnováze, to neznamená, že všechny reakce jsou povoleno pokračovat v plavbě do rovnováhy. V buňce je mnoho reakcí neustále zásobováno různými chemikáliemi, které udržují reakce buněk daleko od rovnováhy. Rovnovážná konstanta však popisuje tendenci těchto reaktantů tvořit produkty., Některé reakce jsou exergonické, což znamená, že uvolňují energii, když k nim dojde. Tyto reakce mají vysokou rovnovážnou konstantu, která popisuje jejich tendenci stát se produkty.
tyto reakce lze také říci, že mají pozitivní změnu volné energie, což znamená, že vydávají energii reakcím kolem nich. Další důležité reakce jsou endergonické, což znamená, že vyžadují energii. Tyto reakce mají nízkou rovnovážnou konstantu, která popisuje jejich tendenci zůstat jako reaktanty. Buňky spojují tyto reakce, aby umožnily uskutečnit endergonické reakce., To lze vidět v mnoha typických buněčných reakcích, které používají vysokou rovnovážnou konstantu ATP konvertující na ADP k pohonu endergonických reakcí, jako je tvorba bílkovin nebo mastných kyselin.
Napsat komentář