Hei, i film 2 om likevekter skal vi nå se på likevektskonstanten. Likevektskonstanten og massiv virkningsloven er vel strengt ut, så å si det samme. Men vi tar utgangspunkt i en helt generell likevektsreaksjon.
A pluss B blir til C og D. Da har vi koeffisienten A foran A, liten b foran b. liten c foran c og liten d foran d. Den er helt generell og gir ingen mening uten å tenke på det som en generell reaksjon. Da kan vi sette opp et uttrykk for forhold mellom produkt og reaktant.
Forhold er jo altså et tal som forteller oss forholdet mellom den ene siden og den andre siden. Så da tar vi rett og slett og kaller den for k, og så får vi c opphøyd i liten c. ganger konsentrasjonen av D oppi deliten D, delt på konsentrasjonen av A oppi deliten A, ganger konsentrasjonen av B oppi deliten B. Så da gjør vi koeffisientene om til eksponent, slik at konsentrasjonen av hver enkel forbindelse skal ganges med seg selv det antall ganger som koeffisienten sier.
K her kaller vi for likevektskonstanten, men dette forholdet mellom konsentrasjonen av produkt og reagentant kaller vi for massevirkningsloven. Massevirkningsloven ble formulert av to nordmenn som heter Kato Gullberg og Peter Våge i 1864 og regnes som en av naturloven. Den eneste naturloven som er postulert eller formulert av nordmenn. Dette her er også en empirisk lov, det vil si at den er utledet ut fra målinger utført i eksperimenter. Det er ikke noen teoretisk utforming i utgangspunktet.
Der har vi den generelle reaksjonsligningen og uttrykket for likevektskonstanten. K kalles for en konstant, fordi forholdet mellom produktene og reaktantene i en likevekt er konstant ved en bestemt temperatur. Hvis temperaturen endrer seg, så vil også K endre seg.
Da får vi et annet forhold, fordi det vil påvirke likevekta. Dersom likevektskonstanten er stor, det vil si større enn 1000, så betyr det at det er mye mer av produkten enn av reaktanten. Da sier vi at likevekten er fra sjøen mot høyre.
Det betyr egentlig at hvis K skal være 1000 eller større, så må det opp på brøkstreken være tusen ganger større enn den under brøkstrekken. Og det betyr at da har vi mye mer av produktene som står på høyre siden av likevektspilen enn vi har av reaktanten som står på venstre siden av likevektspilen. Dersom k er liten, det betyr mindre enn en tusendel, så betyr det at det er mye mer av reaktanten enn av produktene.
Vi sier da at likevekten er forsøvet mot venstre. Da vil vi ha ca. 1000 ganger eller mer under brøkstreken enn over brøkstreken. Og da vil vi ha mye mer av forbindelsen på venstre siden enn på høyre siden, og like vektig er forsøvet mot venstre. Dersom K er mellom disse to, mellom 1000 og en tusendel, så sier vi at det er omtrent like mye av produkt og reaktant.
Disse størrelser er bare veiledende. Og dersom K er mye, mye større enn 1000, så regnes reaksjonen til å være irreversibel. Det betyr at hvis konsentrasjonen av produktene er mye, mye, mye mer enn 1000 ganger høyere enn reaksjonen av reaktantene, så sier vi det at den er irreversibel, for da går den så sakte tilbake i forhold til mot høyre, at den i praksis ikke går tilbake mot venstre. Vi skal se på en mer konkret reaksjon mellom karbonmonoksid og oksygen, når det danger karbondioxid. Da har vi to karbonmonoksid-gassmolekyler pluss et oksygenmolekyl som gir to karbondioxid.
N Uttrykket for likevegtskonstanten vil jo være høyre sida delt på venstre sida, altså produkt delt på reaktant. Og da får vi konsentrasjon av karbondioksid opphøyd i andre, delt på konsentrasjon av karbonmonoksid opphøyd i andre, ganget konsentrasjon av oksygen opphøyd i første. Opphøyd i første bruker vi ikke å skrive, for det betyr jo bare at den ikke er i gang med seg selv noen gang. Så da får vi uttrykket for K her. Og så slår vi opp i tabellen og finner ut at den er 2 ganger 10 i 11. Så det er en ganske stor k.
Vi ser her at k er såpass stor at denne likeverken er forsøvet langt mot høyre. Konsentrasjonen av forbindelsene er oppgitt i mol per liter. Så her har vi mol per liter i andre, delt på mol per liter i andre ganger. Mol per liter, altså mol per liter i tredje, og da kan vi forkorte mol per liter i andre opp og nede og stå igjen med en del på mol per liter, som er det samme som mol per liter opphøyd i minus første. Det er bare for at dere kan få en følelse av hvordan vi kan se på enheterne her.
Enheter på k har egentlig ingen betydning. Den varierer fra k til k alt etter hvor mange det av hver forbindelse i reaksjonen. Så vi bruker normalt å utelate denne enheten. Vi skal se på et eksempel. Ammoniaklikevekten.
Nitrogengass reagerer med 3-hydrogengass, og vi får da 2 ammoniak. Det skal stå NH3 der. Dette her skriver Leif.
NH3. Likevektskonsentrasjonen, altså konsentrasjonen ved likevekt, betyr det. er at nitrogengass er 0,200, hydrogengass er 0,300, og ammoniak er 0,930. Det burde selvfølgelig tatt mol per liter på alle de her. Vi setter opp uttrykket for likevekstuttrykket, og beregner K. Det er oppgaven.
Uttrykket blir jo NH3 i andre, fordi det er 2NH3, delt på N2, det er bare 1, gange H2 i tredje. Putter inn verdiene vi har fått, så får vi 0,930 i andre, og så deler vi på 0,200 og ganger med 0,300 i tredje under. Dette er kalkulatormat, og vi får 160. Da har vi beregnet k til å være 160, fordi vi visste konsentrasjonen med like vekt. Vi kan også regne litt andre veien.
Vi skal se på likevekten mellom karbonat-ionet og hydrogen-ionet, når det danner hydrogen-karbonat-ionet. Her får vi oppgitt likevektskonstanten til å være 8 ganger 10 minus 11. Vi ser at den er ganske liten, så denne likevekten er for søvn langt mot venstre. Konsentrasjonen ved likevekt er 2,5 mol per liter karbonat. 3,5 mol per liter for hydrogengass. Og så skal vi beregne konsentrasjonen av hydrogenkarbonat ved likevekt ut fra din versjon.
Vi lar den være x, så er det litt lettere å regne med. Vi setter opp uttrykket for likevektskonstanten. Da får vi hydrogenkarbonat-ionet delt på karbonat-ionet gangen hydrogen-ionet.
Putt inn verdien vi har. 80 ganger 10 minus 11 er på k, x før hydrogenkarbonatjonet, og så deler vi på 2,50 ganger 3,50. Ganger opp med 2,50 ganger 3,50 med likevekstkonstanten, og får at x er like 80 ganger 10 minus 11, det er ganger 2,50 ganger 3,50, som er like 7 ganger 10 minus 10. Så det betyr at konsentrasjon, likevekstkonsentrasjon av hydrogenkarbonat, 7 ganger 10 minus 10 er mol per liter.
Følg denne likevekten. Det er jo helt avhengig av hvor mye du har av de forskjellige. Både størrelsen på K, som er 8 ganger 10 minus 11, og sammenligning av likevektskonsentrasjonene viser at likevekten er fra sjøen mot venstre. Vi ser at K er veldig liten, så likevekten er fra sjøen mot venstre. Vi ser også at konsentrasjonene av...
Reaktantene på 2,5 mol pr. liter og 3,5 mol pr. liter mens den for produktet er på 7 ganger 10 minus 10, nei, det er mye, mye, mye mindre, som også viser det at denne likevektene bør skjøves langt mot venstre. Ja, det var hele film 2. Da er det bare en film igjen på dette kapittelet, så takk for nå.