Gleichgewichtskonstante vs. Reaktionsquotient
Manche Reaktionen sind reversibel, andere irreversibel. Bei einer Reaktion werden Reaktanten in Produkte umgewandelt. Und bei manchen Reaktionen können die Edukte wieder aus den Produkten generiert werden. Diese Art von Reaktionen wird als reversibel bezeichnet. Bei irreversiblen Reaktionen können die Reaktanten, sobald sie in Produkte umgewandelt wurden, nicht wieder aus den Produkten regeneriert werden. Bei einer reversiblen Reaktion, bei der Reaktanten zu Produkten werden, wird dies als Hinreaktion bezeichnet, und wenn Produkte zu Reaktanten werden, wird sie als Rückreaktion bezeichnet. Wenn die Geschwindigkeit von Hin- und Rückreaktion gleich ist, spricht man von einer Gleichgewichtsreaktion. Über einen bestimmten Zeitraum ändert sich also die Menge an Reaktanten und Produkten nicht. Reversible Reaktionen neigen immer dazu, ins Gleichgewicht zu kommen und dieses Gleichgewicht aufrechtzuerh alten. Wenn sich das System im Gleichgewicht befindet, müssen die Menge an Produkten und Reaktanten nicht notwendigerweise gleich sein. Es kann eine höhere Menge an Edukten als an Produkten vorliegen oder umgekehrt. Die einzige Anforderung in einer Gleichgewichtsgleichung besteht darin, eine konstante Menge von beiden über die Zeit aufrechtzuerh alten.
Was ist die Gleichgewichtskonstante?
Für eine Reaktion im Gleichgewicht kann eine Gleichgewichtskonstante definiert werden; wobei es gleich dem Verhältnis zwischen Konzentration/Aktivität von Produkten und Konzentration/Aktivität von Reaktionen ist.
K=[Produkt]/[Edukt]m; n und m sind die stöchiometrischen Koeffizienten von Produkt und Reaktant.
Die Gleichgewichtskonstante kann eine Einheit haben oder auch nicht. Wenn n gleich m ist, heben sich alle Konzentrationseinheiten auf, wodurch K keine Einheiten erh alten. Wenn n von m verschieden ist, wird K entsprechend der Summe bei einer Einheit bleiben. Die Gleichgewichtskonstante ist eine Konstante bei konstanter Temperatur. Die Gleichgewichtskonstante hat den gleichen Wert bei konstanter Temperatur, unabhängig von der Menge an Reaktanten oder Produkten im Medium. Katalysatoren oder die Druckänderungen beeinflussen ihn nicht. Es kann mehrere Arten von Gleichgewichtskonstanten geben. Wenn zum Beispiel eine schwache Säure in Wasser gelöst wird und sich ein Gleichgewicht einstellt, wird die Gleichgewichtskonstante auch als Säuredissoziationskonstante bezeichnet. Der physikalische Zustand der Produkte oder Reaktanten wirkt sich auch auf die Gleichgewichtskonstante aus, da Festkörperspezies nicht in der Gleichung enth alten sind.
Was ist der Reaktionsquotient?
Reaktionsquotient ist das Verhältnis zwischen den Produkten und den Reaktanten in einer Reaktion zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie wird auch als Q bezeichnet. Sie wird wie die Gleichgewichtskonstante berechnet, muss aber nicht unbedingt in Reaktionen verwendet werden, die den Gleichgewichtszustand erreicht haben. Wenn der berechnete Reaktionsquotient höher ist als der Wert der Gleichgewichtskonstante, läuft die Reaktion in umgekehrter Richtung ab. Wenn der Reaktionsquotient dagegen niedriger als die Gleichgewichtskonstante ist, werden die Reaktanten vorwärts gehen. Daher ist der Reaktionsquotient wichtig, um die Richtung einer Reaktion zu bestimmen.
Was ist der Unterschied zwischen Gleichgewichtskonstante und Reaktionsquotient?
• Der Reaktionsquotient kann jederzeit für eine Reaktion berechnet werden, nicht nur für die Reaktionen im Gleichgewicht wie Gleichgewichtskonstanten.
• Wenn die Gleichgewichtskonstante gleich dem Reaktionsquotienten ist, befindet sich die Reaktion im Gleichgewicht. Durch den Vergleich der K- und Q-Werte können wir bestimmen, wohin die Reaktion gerichtet ist.
