Download as PDF, PPTX
![Matematisk förklaring:
När systemet är i jämvikt vvä = vhö ändras inte längre koncentrationerna av reaktanter och produkter.
Vi kan då teckna koncentrationskvoten
[H3O+][A−]
[𝐻𝐴]
för syrans protolys.
Vi säger att reaktionen är i jämvikt när kvoten
[H3O+][A−]
[𝐻𝐴]
har ett konstant värde oavsett när vi mäter
koncentrationerna i systemet. Detta värde definierar vi som Ka syrakonstanten
Syrabas jämvikter
Anders Nimmermark
Anders.nimmermark@ulricehamn.se
Protolys av en svag syra HA
HA + H2O H3O+ + A-
𝐾𝑎 =
[H3O+][A−]
[𝐻𝐴]
Ett system i jämvikt definieras som att reaktionshastigheterna vvä = vhö därav dubbelpilen](https://image.slidesharecdn.com/equilibriumandshiftingtheequilibriumstate-210426062838/85/Equilibrium-and-shifting-the-equilibriumstate-1-320.jpg)
![Matematisk förklaring:
När systemet är i jämvikt vvä = vhö ändras inte längre koncentrationerna av reaktanter och produkter.
Vi kan då teckna koncentrationskvoten
[H3O+][A−]
[𝐻𝐴]
för syrans protolys.
Vi säger att reaktionen är i jämvikt när kvoten
[H3O+][A−]
[𝐻𝐴]
har ett konstant värde oavsett när vi mäter
koncentrationerna i systemet. Detta värde definierar vi som Ka syrakonstanten
Syrabas jämvikter
Anders Nimmermark
Anders.nimmermark@ulricehamn.se
Protolys av en svag syra HA
HA + H2O H3O+ + A-
𝐾𝑎 =
[H3O+][A−]
[𝐻𝐴]
Ett system i jämvikt definieras som att reaktionshastigheterna vvä = vhö därav dubbelpilen](https://image.slidesharecdn.com/equilibriumandshiftingtheequilibriumstate-210426062838/75/Equilibrium-and-shifting-the-equilibriumstate-1-2048.jpg)
![Matematisk förklaring:
När systemet är i jämvikt vvä = vhö ändras inte längre koncentrationerna av reaktanter och produkter.
Vi kan då teckna koncentrationskvoten för basens protolys.
[𝐻𝐵+][𝑂𝐻−]
[𝐵]
Vi säger att reaktionen är i jämvikt när kvoten har ett konstant värde oavsett när vi mäter
koncentrationerna i systemet. Detta värde definierar vi som Kb baskonstanten
Anders Nimmermark
Anders.nimmermark@ulricehamn.se
Protolys av en svag bas B
𝐾𝑏 =
[𝐻𝐵+][𝑂𝐻−]
[𝐵]
Ett system i jämvikt definieras som att reaktionshastigheterna vvä = vhö därav dubbelpilen
B + H2O HB+ + OH-](https://image.slidesharecdn.com/equilibriumandshiftingtheequilibriumstate-210426062838/85/Equilibrium-and-shifting-the-equilibriumstate-2-320.jpg)
![Förskjutning av jämviktsläget
1. Hur påverkas jämvikten om
produkter tillförs? Ex Tillsats av
H3O+ till syraprotolys
2. Hur påverkas jämvikten om
reaktanter tas bort? Ex [HA]
minskas i syraprotolysen
3. Hur påverkas jämvikten om
produkter tas bort? Ex Tillsats av
vätejoner till en basprotolys
4. Hur påverkas jämvikten när
reaktanter tillförs? Ex tillsats av
mer bas till en basprotolys
Anders Nimmermark
Anders.nimmermark@ulricehamn.se
Detta avsnitt svarar på följande :
Oavsett hur en jämvikt störs, kommer det att ske en reaktion som leder till att
störningen motverkas. Dvs reaktionshastigheterna återställs till att vara lika.
Vad händer när jämvikten störs!](https://image.slidesharecdn.com/equilibriumandshiftingtheequilibriumstate-210426062838/85/Equilibrium-and-shifting-the-equilibriumstate-3-320.jpg)
![Anders Nimmermark
Anders.nimmermark@ulricehamn.se
1. Tillsats av vätejoner: H3O+ leder till att jämvikten störs
HA + H2O H3O+ + A- vhö < vvä
Systemet är ej längre i jämvikt då vi har för mycket H3O+ i
förhållande till övriga produkter och reaktanter.
Detta leder till att reaktionshastigheten åt vänster blir
större än reaktionshastigheten åt höger. Vi kan nu bestämma om systemet är i jämvikt genom att
jämföra Q med Ka. I detta fall med för mycket H3O+ blir Q > Ka
Matematisk förklaring:
Om vi på exakt samma sätt som för syraprotolysen i jämvikt
tecknar kvoten (Q) för reaktionen ovan får vi följande
formel:
Q =
[H3O+][A−]
[𝐻𝐴]
(vi använder Q för att representera kvoten eftersom
vi inte vet om systemet är i jämvikt eller ej)
Jämvikten förskjuts åt vänster!
Med tiden minskar vvä och vhö ökar tills balans uppnåtts
Dvs: vhö = vvä.
Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer
Detta gäller tills jämvikten återställs, vilket vi ser matematiskt
som att Q=Ka
Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer
För alla jämviktssystem som störs kommer det att ske en
reaktion som leder till att Q med tiden närmar sig
jämviktskonstanten. (Q→Ka ) Störningen motverkas!
I vårt fall måste därför koncentrationerna av [H3O+], [A-]
minska medan koncentrationerna av [HA] ökar för att Q→Ka.
Detta ledder till att vhö < vvä](https://image.slidesharecdn.com/equilibriumandshiftingtheequilibriumstate-210426062838/85/Equilibrium-and-shifting-the-equilibriumstate-4-320.jpg)
![Anders Nimmermark
Anders.nimmermark@ulricehamn.se
2. Minskning av syran: HA leder till att jämvikten störs
HA + H2O H3O+ + A- vhö < vvä
Systemet är ej längre i jämvikt då vi har för lite HA i
förhållande till övriga produkter och reaktanter.
Detta leder till att reaktionshastigheten åt vänster blir
större än reaktionshastigheten åt höger. Dvs HA
återbildas.
Vi kan nu bestämma om systemet är i jämvikt genom att
jämföra Q med Ka. I detta fall med för lite HA blir Q > Ka
Matematisk förklaring:
Om vi på exakt samma sätt som för syraprotolysen i jämvikt
tecknar kvoten (Q) för reaktionen ovan får vi följande
formel:
Q =
[H3O+][A−]
[𝐻𝐴]
(vi använder Q för att representera kvoten eftersom
vi inte vet om systemet är i jämvikt eller ej)
Jämvikten förskjuts åt vänster!
Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer
Med tiden minskar vvä och vhö ökar tills balans uppnåtts
Dvs: vhö = vvä.
Detta gäller tills jämvikten återställs, vilket vi ser matematiskt
som att Q=Ka
Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer
För alla jämviktssystem som störs kommer det att ske en
reaktion som leder till att Q med tiden närmar sig
jämviktskonstanten. (Q→Ka ) Störningen motverkas!
I vårt fall måste därför koncentrationerna av [H3O+], [A-]
minska medan koncentrationen av [HA] ökar för att Q→Ka.
Detta ledder till att vhö < vvä](https://image.slidesharecdn.com/equilibriumandshiftingtheequilibriumstate-210426062838/85/Equilibrium-and-shifting-the-equilibriumstate-5-320.jpg)
![Anders Nimmermark
Anders.nimmermark@ulricehamn.se
3. Tillsats av basen: B leder till att jämvikten störs
B+ H2O HB+ + OH- vhö > vvä
Systemet är ej längre i jämvikt då vi har för mycket bas B i
förhållande till övriga produkter och reaktanter.
Detta leder till att reaktionshastigheten åt höger blir
större än reaktionshastigheten åt vänster.
Vi kan nu bestämma om systemet är i jämvikt genom att
jämföra Q med Kb. I detta fall med för mycket B blir Q < Kb
Matematisk förklaring:
Om vi på exakt samma sätt som för basprotolysen i jämvikt
tecknar kvoten (Q) för reaktionen ovan får vi följande
formel:
Q =
[𝐻𝐵+][𝑂𝐻−]
[𝐵]
(vi använder Q för att representera kvoten eftersom
vi inte vet om systemet är i jämvikt eller ej)
Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer
Med tiden minskar vhö och vvä ökar tills balans uppnåtts
Dvs: vhö = vvä.
Jämvikten förskjuts åt höger!
Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer
Detta gäller tills jämvikten återställs, vilket vi ser matematiskt
som att Q=Kb
I vårt fall måste därför koncentrationerna av [HB+], [OH-]
öka medan koncentrationerna av [B] minskar för att Q→Kb.
Detta ledder till att vhö > vvä
För alla jämviktssystem som störs kommer det att ske en
reaktion som leder till att Q med tiden närmar sig
jämviktskonstanten. (Q→Kb ) Störningen motverkas!](https://image.slidesharecdn.com/equilibriumandshiftingtheequilibriumstate-210426062838/85/Equilibrium-and-shifting-the-equilibriumstate-6-320.jpg)
![Anders Nimmermark
Anders.nimmermark@ulricehamn.se
4. Tillsats av vätejoner: H3O+ leder till att jämvikten störs
då vätejonerna reagerar med hydroxidjonerna vars
koncentration då minskar. (H+ +OH- → H2O)
B + H2O HB+ + OH- vhö > vvä
Systemet är ej längre i jämvikt då vi har för lite OH- i
förhållande till övriga produkter och reaktanter.
Detta leder till att reaktionshastigheten åt höger blir
större än reaktionshastigheten åt vänster. Dvs OH-
återbildas.
Vi kan nu bestämma om systemet är i jämvikt genom att
jämföra Q med Kb. I detta fall med för lite OH- blir Q < Kb
Matematisk förklaring:
Om vi på exakt samma sätt som för basprotolysen i jämvikt
tecknar kvoten (Q) för reaktionen ovan får vi följande
formel:
Q =
[𝐻𝐵+][𝑂𝐻−]
[𝐵]
(vi använder Q för att representera kvoten eftersom
vi inte vet om systemet är i jämvikt eller ej)
Jämvikten förskjuts åt höger!
Med tiden minskar vhö och vvä ökar tills balans uppnåtts
Dvs: vhö = vvä.
Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer
Detta gäller tills jämvikten återställs, vilket vi ser matematiskt
som att Q=Kb
För alla jämviktssystem som störs kommer det att ske en
reaktion som leder till att Q med tiden närmar sig
jämviktskonstanten. (Q→Kb ) Störningen motverkas!
I vårt fall måste därför koncentrationerna av [HB+], [OH-]
öka medan koncentrationerna av [B] minskar för att Q→Kb.
Detta ledder till att vhö > vvä](https://image.slidesharecdn.com/equilibriumandshiftingtheequilibriumstate-210426062838/85/Equilibrium-and-shifting-the-equilibriumstate-7-320.jpg)
Uploaded byNimmermark Anders
Equilibrium and shifting the equilibriumstate
The document discusses chemical equilibria and how adding or removing reactants and products affects the equilibrium position. It explains that for acid-base reactions and hydrolysis reactions, if a product is added or a reactant is removed, the equilibrium shifts towards the products (right side). This is because the reaction rate going towards the products will increase to restore equilibrium. Conversely, if a product is removed or a reactant is added, the equilibrium shifts towards the reactants (left side). In all cases, the system will undergo a reaction that adjusts the reaction rates until the equilibrium is restored with new concentrations.
More Related Content
Equilibrium and shifting the equilibriumstate
- 1. Matematisk förklaring: När systemetär i jämvikt vvä = vhö ändras inte längre koncentrationerna av reaktanter och produkter. Vi kan då teckna koncentrationskvoten [H3O+][A−] [𝐻𝐴] för syrans protolys. Vi säger att reaktionen är i jämvikt när kvoten [H3O+][A−] [𝐻𝐴] har ett konstant värde oavsett när vi mäter koncentrationerna i systemet. Detta värde definierar vi som Ka syrakonstanten Syrabas jämvikter Anders Nimmermark Anders.nimmermark@ulricehamn.se Protolys av en svag syra HA HA + H2O H3O+ + A- 𝐾𝑎 = [H3O+][A−] [𝐻𝐴] Ett system i jämvikt definieras som att reaktionshastigheterna vvä = vhö därav dubbelpilen
- 2. Matematisk förklaring: När systemetär i jämvikt vvä = vhö ändras inte längre koncentrationerna av reaktanter och produkter. Vi kan då teckna koncentrationskvoten för basens protolys. [𝐻𝐵+][𝑂𝐻−] [𝐵] Vi säger att reaktionen är i jämvikt när kvoten har ett konstant värde oavsett när vi mäter koncentrationerna i systemet. Detta värde definierar vi som Kb baskonstanten Anders Nimmermark Anders.nimmermark@ulricehamn.se Protolys av en svag bas B 𝐾𝑏 = [𝐻𝐵+][𝑂𝐻−] [𝐵] Ett system i jämvikt definieras som att reaktionshastigheterna vvä = vhö därav dubbelpilen B + H2O HB+ + OH-
- 3. Förskjutning av jämviktsläget 1.Hur påverkas jämvikten om produkter tillförs? Ex Tillsats av H3O+ till syraprotolys 2. Hur påverkas jämvikten om reaktanter tas bort? Ex [HA] minskas i syraprotolysen 3. Hur påverkas jämvikten om produkter tas bort? Ex Tillsats av vätejoner till en basprotolys 4. Hur påverkas jämvikten när reaktanter tillförs? Ex tillsats av mer bas till en basprotolys Anders Nimmermark Anders.nimmermark@ulricehamn.se Detta avsnitt svarar på följande : Oavsett hur en jämvikt störs, kommer det att ske en reaktion som leder till att störningen motverkas. Dvs reaktionshastigheterna återställs till att vara lika. Vad händer när jämvikten störs!
- 4. Anders Nimmermark Anders.nimmermark@ulricehamn.se 1. Tillsatsav vätejoner: H3O+ leder till att jämvikten störs HA + H2O H3O+ + A- vhö < vvä Systemet är ej längre i jämvikt då vi har för mycket H3O+ i förhållande till övriga produkter och reaktanter. Detta leder till att reaktionshastigheten åt vänster blir större än reaktionshastigheten åt höger. Vi kan nu bestämma om systemet är i jämvikt genom att jämföra Q med Ka. I detta fall med för mycket H3O+ blir Q > Ka Matematisk förklaring: Om vi på exakt samma sätt som för syraprotolysen i jämvikt tecknar kvoten (Q) för reaktionen ovan får vi följande formel: Q = [H3O+][A−] [𝐻𝐴] (vi använder Q för att representera kvoten eftersom vi inte vet om systemet är i jämvikt eller ej) Jämvikten förskjuts åt vänster! Med tiden minskar vvä och vhö ökar tills balans uppnåtts Dvs: vhö = vvä. Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer Detta gäller tills jämvikten återställs, vilket vi ser matematiskt som att Q=Ka Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer För alla jämviktssystem som störs kommer det att ske en reaktion som leder till att Q med tiden närmar sig jämviktskonstanten. (Q→Ka ) Störningen motverkas! I vårt fall måste därför koncentrationerna av [H3O+], [A-] minska medan koncentrationerna av [HA] ökar för att Q→Ka. Detta ledder till att vhö < vvä
- 5. Anders Nimmermark Anders.nimmermark@ulricehamn.se 2. Minskningav syran: HA leder till att jämvikten störs HA + H2O H3O+ + A- vhö < vvä Systemet är ej längre i jämvikt då vi har för lite HA i förhållande till övriga produkter och reaktanter. Detta leder till att reaktionshastigheten åt vänster blir större än reaktionshastigheten åt höger. Dvs HA återbildas. Vi kan nu bestämma om systemet är i jämvikt genom att jämföra Q med Ka. I detta fall med för lite HA blir Q > Ka Matematisk förklaring: Om vi på exakt samma sätt som för syraprotolysen i jämvikt tecknar kvoten (Q) för reaktionen ovan får vi följande formel: Q = [H3O+][A−] [𝐻𝐴] (vi använder Q för att representera kvoten eftersom vi inte vet om systemet är i jämvikt eller ej) Jämvikten förskjuts åt vänster! Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer Med tiden minskar vvä och vhö ökar tills balans uppnåtts Dvs: vhö = vvä. Detta gäller tills jämvikten återställs, vilket vi ser matematiskt som att Q=Ka Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer För alla jämviktssystem som störs kommer det att ske en reaktion som leder till att Q med tiden närmar sig jämviktskonstanten. (Q→Ka ) Störningen motverkas! I vårt fall måste därför koncentrationerna av [H3O+], [A-] minska medan koncentrationen av [HA] ökar för att Q→Ka. Detta ledder till att vhö < vvä
- 6. Anders Nimmermark Anders.nimmermark@ulricehamn.se 3. Tillsatsav basen: B leder till att jämvikten störs B+ H2O HB+ + OH- vhö > vvä Systemet är ej längre i jämvikt då vi har för mycket bas B i förhållande till övriga produkter och reaktanter. Detta leder till att reaktionshastigheten åt höger blir större än reaktionshastigheten åt vänster. Vi kan nu bestämma om systemet är i jämvikt genom att jämföra Q med Kb. I detta fall med för mycket B blir Q < Kb Matematisk förklaring: Om vi på exakt samma sätt som för basprotolysen i jämvikt tecknar kvoten (Q) för reaktionen ovan får vi följande formel: Q = [𝐻𝐵+][𝑂𝐻−] [𝐵] (vi använder Q för att representera kvoten eftersom vi inte vet om systemet är i jämvikt eller ej) Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer Med tiden minskar vhö och vvä ökar tills balans uppnåtts Dvs: vhö = vvä. Jämvikten förskjuts åt höger! Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer Detta gäller tills jämvikten återställs, vilket vi ser matematiskt som att Q=Kb I vårt fall måste därför koncentrationerna av [HB+], [OH-] öka medan koncentrationerna av [B] minskar för att Q→Kb. Detta ledder till att vhö > vvä För alla jämviktssystem som störs kommer det att ske en reaktion som leder till att Q med tiden närmar sig jämviktskonstanten. (Q→Kb ) Störningen motverkas!
- 7. Anders Nimmermark Anders.nimmermark@ulricehamn.se 4. Tillsatsav vätejoner: H3O+ leder till att jämvikten störs då vätejonerna reagerar med hydroxidjonerna vars koncentration då minskar. (H+ +OH- → H2O) B + H2O HB+ + OH- vhö > vvä Systemet är ej längre i jämvikt då vi har för lite OH- i förhållande till övriga produkter och reaktanter. Detta leder till att reaktionshastigheten åt höger blir större än reaktionshastigheten åt vänster. Dvs OH- återbildas. Vi kan nu bestämma om systemet är i jämvikt genom att jämföra Q med Kb. I detta fall med för lite OH- blir Q < Kb Matematisk förklaring: Om vi på exakt samma sätt som för basprotolysen i jämvikt tecknar kvoten (Q) för reaktionen ovan får vi följande formel: Q = [𝐻𝐵+][𝑂𝐻−] [𝐵] (vi använder Q för att representera kvoten eftersom vi inte vet om systemet är i jämvikt eller ej) Jämvikten förskjuts åt höger! Med tiden minskar vhö och vvä ökar tills balans uppnåtts Dvs: vhö = vvä. Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer Jämvikten har återställts men med nya koncentrationer Detta gäller tills jämvikten återställs, vilket vi ser matematiskt som att Q=Kb För alla jämviktssystem som störs kommer det att ske en reaktion som leder till att Q med tiden närmar sig jämviktskonstanten. (Q→Kb ) Störningen motverkas! I vårt fall måste därför koncentrationerna av [HB+], [OH-] öka medan koncentrationerna av [B] minskar för att Q→Kb. Detta ledder till att vhö > vvä
- 8. Sammanfattning Q<Ka eller Q<Kb •Om produkt tas bort förskjuts jämvikten åt produkterna (höger) • Om reaktant läggs till förskjuts jämvikten åt produkterna (höger) Anders Nimmermark Anders.nimmermark@ulricehamn.se Q>Ka eller Q>Kb • Om produkt läggs till förskjuts jämvikten åt reaktanterna (vänster) • Om reaktant tas bort förskjuts jämvikten åt reaktanterna (vänster)