Tasapainon Jatkuva Määrittely
– tasapainon jatkuvan, Keq, on muuttuja, joka kuvaa kemiallisen reaktion on taipumus edetä loppuun, eli kaikki reagenssit ovat muunnetaan tuotteita. Tasapainotilassa reaktio on kohta, jossa muuntaminen reagenssit tuotteiksi vastaa muuntaminen tuotteita takaisin reagenssit.,
Tasapainon Jatkuva Yleistä
suuri tasapaino vakio tarkoittaa, että reaktio etenee eteenpäin, alkaen reagenssit tuotteita, kunnes lähes kaikki reagenssit on muutettu tuotteita. Pieni tasapainon jatkuva, tai jos Keq on alle yhden, tarkoittaa, että kemiallinen reaktio on hyväksi reagenssit ja reaktio etenee vastakkaiseen suuntaan. Tasapainon vakio 1 osoittaa, että reactants ja tuotteiden tulee olla yhtä suuret, kun reaktio saavuttaa tasapainon.,
Tutkijat käyttävät tasapainon jatkuva yhtälö ymmärtää paremmin, kuinka nopeasti tasapaino saavutetaan, ja onko tasapaino on hyväksi reagenssit tai tuotteita. Vakio voidaan laskea tuotteiden suhteella reaktantteihin, kun yhtälö on saavuttanut tasapainon. Tasapainon vakio on usein edustaa muuttujan Keq, joka on määritelty tasapainotila vakio-lausekkeen alla.,
Tasapainon Jatkuva Ilmaus Reaktio
tasapaino vakio ilme kuvaa pitoisuus tuotteet jaettuna pitoisuus reagenssit, kun reaktio saavuttaa tasapainon. Tämä ilmaisu on nähtävissä alla.
reaktio: aA + bB <=> cC + dD
Jokainen termi kuvaa pitoisuus lähtöaineen tai tuotteen reaktio, jossa kemikaalien A ja B yhdistyvät tuottaa tuotteita, C ja D., Pienaakkoset ilmaisevat kunkin kemikaalin moolimäärän. Suluissa noin kirjeessä ilmoitetaan myös pitoisuus kunkin kemiallisten ja alaindeksi tarkoittaa, että tasapaino jatkuva määräytyy pitoisuus jokainen molekyyli tasapainotilassa.
J. Willard Gibbs, kuuluisa tiedemies, joka opiskeli energia läsnä reaktioita, osoitti, että tasapainoa jatkuvasti oli suoraan verrannollinen vapaan energian muutos, joka tapahtuu reaktio, merkitään ∆G., Gibbs osoitti, että jokaisella reaktiolla on normaali vapaan energian muutos eli ∆g°. Kun koko vapaan energian muutos jokainen reaktio on myös säännellään alkuperäiset pitoisuudet kemikaaleja, standardi vapaa energia lasketaan yhtälöstä alla, käyttäen tasapainon jatkuva yhtälö.
∆G° = -RTln(Keq)
Tämä yhtälö osoittaa, että standardi vapaan energian muutos on yksinkertaisesti toinen tapa kuvata voimista reaktio, ja millä tavalla ne etenevät., Vaikka tasapainovakio kertoo, saammeko reaktion lopussa lisää reaktanttia vai tuotteita, se ei vihjaa, kuinka nopeasti tämä reaktio tapahtuisi. Tämä tunnetaan nopeusvakio ja on merkitty pienillä kirjaimilla k. Nopeusvakio liittyy useita muita yhtälöitä, jotka liittyvät nopeuden, jossa reaktiot tapahtuvat. Tasapainon vakio on tärkeää useita biologisia reaktioita, kuten näkyy esimerkeissä.
Esimerkkejä Equilibrium Constant
Ionisaatio Vettä
Vesi on kaiken elämän perusta Maapallolla., Yksi tärkeimmistä syistä, miksi vesi on niin hyvä liuotin on sen kyky muodostaa vetysidoksia sekä itse-ja ei-vesimolekyylejä. Paitsi että tämä kyky mahdollistaa veden liukenemisen ja hajakuormituksen, myös mahdollistaa veden sähkövirran kuljettamisen. Kun vesi, H2O, muodostaa vetysidokset, vety on vedetty pois hapen ja molekyylin irrottaa osaksi vetyioni (H+) ja hydroksidi-ioni (OH–).
yksittäiset vetyprotonit ovat harvoin vapaasti liuoksessa ja muodostavat välittömästi sidoksen vesimolekyyliin, johon vety oli sitoutunut., Tämä muodostaa hydroniumionin eli H3O+: n. Tasapainon vakio tämä reaktio on, näin ollen, pitoisuus vety-ioneja ja hydroksidi-ioneja, jaettuna pitoisuus normaali veden molekyylit, kuten alla.
tasapaino vakio tämä reaktio voidaan mitata sähkönjohtavuutta vettä, joka määräytyy pitoisuus (H3O+)., Hydronium-ionit kulkevat sähköisen signaalin muodossa elektroneja, jotka voidaan mitata herkkiä sähkölaitteita. Siten jatkuvaa tasapainon vettä on mitattu herkkiä sähkölaitteita olevan 1,8 x 10-16, eli vettä on paljon suurempi todennäköisyys olla lähtöaineeseen H2O, vastakohtana tulossa hydronium-ioni. Prosessi on nähtävissä alla olevassa kuvassa.,
Solut, Ilmaista Energiaa, ja Equilibrium Constant
Vaikka tasapaino vakio on mitattu, kun reaktio on tasapainotilassa, tämä ei tarkoita, että kaikki reaktiot ovat sallittuja edetä tasapainon. Solussa monia reaktioita täydennetään jatkuvasti erilaisilla kemikaaleilla, mikä pitää solujen reaktiot kaukana tasapainosta. Tasapainovakio kuvaa kuitenkin näiden reaktanttien taipumusta muodostaa tuotteita., Jotkin reaktiot ovat eksergonisia, eli ne vapauttavat energiaa tapahtuessaan. Näillä reaktioilla on korkea tasapainovakio, joka kuvaa niiden taipumusta tulla tuotteiksi.
näillä reaktioilla voidaan myös sanoa olevan positiivinen muutos vapaaenergiassa, eli ne antavat energiaa ympärillään tapahtuville reaktioille. Muita tärkeitä reaktioita ovat endergoniset eli ne vaativat energiaa tapahtuakseen. Näillä reaktioilla on matala tasapainovakio, joka kuvaa niiden taipumusta pysyä reaktantteina. Solut parittelevat näitä reaktioita, jotta endergoniset reaktiot voivat tapahtua., Tämä voidaan nähdä monia tyypillisiä solun reaktioita, jotka käyttävät high-tasapainon jatkuvan ATP muuntamalla ADP ajaa endergonic reaktioita, kuten muodostumista proteiinien ja rasvahappojen.
Vastaa