Likevekt Konstant

Likevekt Konstant Definisjon

En likevekt konstant, Keq, er en variabel som beskriver en kjemisk reaksjon er tendensen for å gå videre til ferdigstillelse, som betyr at alle reaktantene er konvertert til produkter. Likevekt av en reaksjon er det punktet hvor konvertering av reaktantene i produkter er lik konvertering av produktene tilbake til reaktantene.,

Likevekt Konstant Oversikt

En stor likevekt konstant betyr at reaksjonen går i retning fremover, fra reaktantene til produkter, til nesten alle reaktantene har blitt konvertert til produkter. En liten likevekt konstant, eller når Keq er mindre enn én, betyr det at den kjemiske reaksjonen vil være en fordel reaktantene og reaksjonen vil gå i motsatt retning. En likevekt konstant på 1 indikerer at reaktantene og produktene vil være lik når reaksjonen når likevekt.,

Forskere bruk likevekt konstant av en ligning for å bedre forstå hvor raskt likevekt vil bli nådd, og om likevekt vil være en fordel reaktanter eller produkter. Den konstante kan beregnes ved hjelp av forholdet mellom produkter til reaktantene når ligningen har nådd likevekt. Den balansen som er konstant er ofte representert med variabelen Keq, som er definert av likevekt konstant uttrykk vist nedenfor.,

Likevekt Konstant Uttrykk For en Reaksjon

likevekt konstant uttrykk beskriver konsentrasjon av produkter dividert med konsentrasjonen av reaktanter når reaksjonen når likevekt. Dette uttrykket kan sees nedenfor.

I reaksjonen: aA + bB <=> cC + dD

Hver begrepet beskriver konsentrasjonen av en reaktant eller produktet i reaksjonen der kjemikalier A og B kombineres for å produsere produkter C og D., De små bokstaver angir antall føflekker på hver kjemiske. Parentes rundt et brev, angir den konsentrasjon av hvert enkelt stoff, og senket skrift angir at likevekt konstant er bestemt av konsentrasjonen av hvert molekyl i likevekt.

J. Willard Gibbs, en berømt vitenskapsmann som studerte energi til stede i reaksjoner, viste at likevekt konstant var direkte knyttet til mengden av fri energi endring som oppstår i løpet av en reaksjon, betegnet ∆G., Gibbs viste at hver reaksjon har en standard free-energy endre, eller ∆G°. Mens totalt gratis energi skifte av hver reaksjon er også styrt av den første konsentrasjoner av kjemikalier, standard fri energi beregnes med likningen nedenfor, med likevekt konstant av ligningen.

∆G° = -RTln(Keq)

Denne ligningen viser at standarden gratis energi endringen er bare en annen måte å beskrive drivkreftene av en reaksjon, og hvilken vei de vil gå., Mens likevekt konstant forteller oss om vi vil ha mer reaktant eller produkter på slutten av en reaksjon, er det ikke et hint om hvor fort denne reaksjonen ville finne sted. Dette er kjent som pris konstant, og er merket med en liten k. Prisen konstant er relatert til en rekke andre ligninger knyttet til den hastigheten som reaksjoner til å skje. Den balansen som er konstant er viktig for en rekke biologiske reaksjon, som vi har sett i eksemplene nedenfor.

Eksempler på Likevekt Konstant

Ionisering av Vann

Vann er grunnlaget for alt liv på Jorden., En av de viktigste grunnene til at vann er et godt løsemiddel er dens evne til å danne hydrogen obligasjoner med både seg selv og ikke-vannmolekyler. Ikke bare har dette muligheten tillate vann å oppløse og diffuse solutes, men også tillater vann å bære en elektrisk strøm. Når vann, H2O, danner hydrogen obligasjoner, hydrogen er trukket vekk fra oksygen og molekylet disassociates i en hydrogen-ion (H+) og en hydroxide ion – (OH–).

Individuelle hydrogen protoner sjelden finnes fritt i løsningen, og umiddelbart danner en obligasjon med vann molekylet det var hydrogen bundet til., Dette danner en hydronium ion, eller H3O+. Likevekt konstant for denne reaksjonen er derfor konsentrasjonen av hydrogenioner og hydroksidioner, dividert med konsentrasjonen av vanlig vann molekyler, som vist nedenfor.

likevekt konstant av denne reaksjonen kan måles ved elektrisk ledningsevne i vann, som er bestemt av konsentrasjonen av (H3O+)., Hydronium ioner passerer et elektrisk signal i form av overføring av elektroner, som kan måles ved følsomt elektrisk utstyr. Dermed likevekt konstant vann har blitt målt ved følsomt elektrisk utstyr bli 1.8 x 10-16, som betyr at vannet har en mye høyere sannsynlighet for å være reaktant H2O, i motsetning til å bli hydronium ion. Prosessen kan bli sett i bildet under.,

– Celler, Fri Energi, Likevekt Konstant

Selv om den balansen som er konstant er målt når en reaksjon er i likevekt, dette betyr ikke at alle reaksjoner er tillatt å gå videre til likevekt. I cellen, mange reaksjoner er stadig resupplied med ulike kjemikalier, som holder reaksjoner i cellene langt fra likevekt. Den balansen som er konstant, men beskriver tendensen av disse reaktantene å danne produkter., Noen reaksjoner er exergonic, noe som betyr at de slipper energi når de skjer. Disse reaksjonene har en høy likevekt konstant, beskriver deres tendens til å bli produkter.

Disse reaksjonene kan også sies å ha en positiv endring i fri energi, som betyr at de kan gi fra seg energi til reaksjoner rundt dem. Andre viktige reaksjoner er endergonic, noe som betyr at de krever energi til å ta plass. Disse reaksjonene har en lav likevekt konstant, beskriver deres tendens til å forbli som utgangsstoff. Celler par disse reaksjonene å tillate endergonic reaksjoner til å skje., Dette kan sees i mange typiske cellulære reaksjoner som bruker høy likevekt konstant av ATP konvertering til ADP å drive endergonic reaksjoner, som for eksempel dannelse av proteiner eller fettsyrer.