A1 (KP Kompendie) - Ligevægtsbegrebet

Question 1

Hvad er reversible processer?

Answer 1

Mange kemiske processer forløber ikke fuldstændig til en ende, på en eller anden tidspunkt går det i stå mens der er en vis mængde tilbage af reaktanterne.

Disse kan forløbe i begge retninger, og når hastigheden af reaktionen i den fremadrettede retning bliver lig med hastigheden af den bagudrettede reaktion, opnår systemet kemisk ligevægt.

Question 2

Hvilek reaktionstyper i kemi er reversible?

Answer 2

• Reaktioner mellem syrer og baser
• fældnings og opløsningsreaktioner
• redoxreaktioner

*kompleksdannelser.

Question 3

Gælder det at de altid er reversible?

Answer 3

Nej, reaktioner kan i nogle tilfælde være ureversible (hvis fx. en meget stærk syrer dissacosiere fuldstændig i vand, eller en meget stærk base).

Question 4

Hvad er massevirkningsloven?

Answer 4

Massevirkningsloven beskriver forholdet mellem koncentrationerne af reaktanter og produkter i en kemisk reaktion, både undervejs i reaktionen og ved ligevægt.

Question 5

Hvad er definitionen på en ireversible process?

Answer 5

Disse reaktioner går processen kun i én retning, og reaktanterne omdannes fuldstændigt til produkter.

Question 6

Hvad angiver Q for massevirkningsloven?

Answer 6

Angiver hvordan koncentrationerne af de involverede stoffer påvirker reaktionshastighederne, og retning.

Q er reaktionskvotienten, som kan gælde på ethvert tidspunkt under reaktionen.

Question 7

Hvad viser ligevægtskonstanten K, for en ligevægt?

Answer 7

Viser om produkter eller reaktanter er “favored” i en process når ligevægt har indstillet sig.

Hvis K er større end 1 = tæller er større (flere produkter).

Hvis K er mindre end 1 = nævner er større (flere reaktanter).

KUN (aq) OG (g) medtages i ligningen. (S) og (l) medtages ikke.

Question 8

Hvad er ligevægtskonstanten K?

Answer 8

Når reaktionen er i ligevægt, bliver reaktionskvotienten Q i lig med ligevægtskonstanten K (beskriver en reaktion i ligevægt)

Question 9

Så hvad er forskellen på K og Q?

Answer 9

Q beskriver en process som ikke er i ligevægt, og K beskriver en reaktion som er i ligevægt.

Q beskriver hvilken retning en reaktion vil gå (hvis reaktionen ikke er en ligevægtsreaktion).

Question 10

Hvad menes der med aktiv koncentration?

Answer 10

Den koncentration der deltager aktivt i reaktionen.

Question 11

Hvis man får givet en ligevægtskonstant K som beskriver reaktionen for 1 retning, hvordan finder man K for den anden retning?

Fx man har K1 og man vil gerne finde K2?

Answer 11

K2 = 1/K1

K1 = 1/K2

Question 12

Hvis en kemisk ligevægt kan skrives som summen af to eller flere ligevægte, hvad bliver ligevægtskonstanten for den sammensatte reaktion?

Answer 12

produktet af ligevægtskonstanterne for de enkelte ligevægtsreaktioner.

Question 13

Hvad fortæller Le Chantliers Princip os om?

Answer 13

Enhver ligevægt vil reagere på sådan en måde, at effekten af den ydre påvirkning formindskes.

Hvis conc. af reaktanterne øges vil reaktionspilen forskydes til højre (mod dannelsen af flere produkter).

Omvendt hvis produkterne øges.

Question 14

Hvis Q er større end K for ligevægten, vil reaktionen være forkudt mod højre eller venstre?

Answer 14

Hvis Q er større end K, vil det indikerer at der er mere tilstedeværelse af produkter, og dermed vil reaktionen bliver forskudt mod dannelsen af reaktanter (til venstre) for at etablerer ligevægt.

Omvendt hvis Q er mindre end K, vil reaktionen forskydes mod højre for at danne flere produkter, og udligne denne ulighed.

Hvis Q er det samme som K = reaktionen er i ligevægt.

Question 15

Under hvilke forhold gør massevirkningsloven sig gældende?

Answer 15

under ideale systemer, hvor alle partikler i opløsningen påvirker hinanden med lige store kræfter.

Question 16

Er opløsningen mere eller mindre ideal hvis den er mere fortyndet?

Answer 16

Jo mere fortyndet opløsningen gøres, jo mere nærmer den sig at være en ideal opløsning.

Question 17

Hvorfor er mere koncentreret opløsninger mindre ideale for massevirkningsloven?

Answer 17

Det skyldes at den totale koncentration ikke er lig den effektive koncentration/aktivitet.

Question 18

Hvad kaldes korrektionsfaktoren mellem koncentration og aktivitet?

Answer 18

Aktivitetskoffiecienten. ¨

I fortyndet opløsninger er aktivitetskoffiecienten lig med 1.

Question 19

Ligevægtskonstanten har ingen enhed når der regnes med aktiviteter?

sandt eller falsk?

Answer 19

Sandt (se s.10 i KP kompendie)

det skyldes at enhederne forsvinder.

Question 20

Hvad er definitionen på en heterogen ligevægt?

Answer 20

Heterogene ligevægte beskriver en kemisk ligevægt, hvor reaktanter og/eller produkter befinder sig i forskellige faser (fast, flydende, gas eller opløst i væske). Dette betyder, at stofferne i ligevægtsreaktionen ikke alle er i samme fase.

Question 21

Hvad medtages ikke med i heterogene ligevægte?

Answer 21

Når faste og flydende stoffer er i ligevægt med gasser og opløsninger, ses der bort fra de faste (s) og flydene (l) stoffer.

Det samme gør sig gældende for reaktioner i opløsning - i det tilfælde kældes ligevægtskonstanten også for opløslighedsproduktet Ksp.

En vigtig egenskab ved heterogene ligevægte er, at koncentrationen af faste stoffer og rene væsker normalt betragtes som konstant og derfor ikke indgår i beregningen af ligevægtskonstanten. (s) og (l) medtages ikke KUN (aq) og (g).

Question 22

Hvad er Ksp (opløslighedsproduktet)?

Answer 22

Ksp (opløselighedsproduktet) er en konstant, der bruges til at beskrive opløseligheden af et ionisk fast stof i vand.

For reaktioner i opløsning, ignorereres reaktanten (s), og der tages kun udgangspunkt i produkterne (aq) - K er i det tilfælde Ksp (opløslighedsproduktet).

Question 23

For at kunne sammenligne forskellige processers reaktivitet ser man på ændringen i den frie energi ved fuldstændig omdannelse af reaktanter til produkter - alle stoffer er i standardtilstand.

Hvad er standardtilstand?

Answer 23

standard temparatur på 25grader celcius.

1 bar/1atm tryk for gasser.

For opløste stoffer er standardtilstanden defineret ved en koncentration på 1 M.

Question 24

Hvad betyder en negativ fri energi og en positiv fri energi

Answer 24

En negativ Gibbs fri energi indikerer, at reaktionen frigiver energi

En positiv Gibbs fri energi betyder, at reaktionen skal tilføres energi

Question 25

Det er en meget vigtig sammenhæng mellem standard fri energi pg ligevægtskonstanten for en reversibel process (formel s.11 i KP kompendie).

Hvad er denne forhold?

Answer 25

En negativ Gibbs fri energi = betyder at ligevægten er forskudt mod højre (stor K)

En positiv Gibbs fri energi = betyder at ligevægten er forskudt mod venstre (lille K).

Question 26

Når (delta-G)/frie Gibbs energi er mindre end 0, er det en spontan eller ikke spontan process?

Answer 26

Så er det en spontan process, og også favorabel.

Der frivgives energi, og reaktionen forløber mod højre.

Question 27

Når (delta-G)/frie Gibbs energi er større end 0, er det en spontan eller ikke spontan process?

Answer 27

Ikke spontan process, mindre favorabel.

Der skal bruges energi, og reaktionen forløber mod venstre.

Question 28

I tildælde hvor der ikke er standardbetingelser, hvordan udregnes den frie energi?

Answer 28

se slut side.11+starts.12.

Question 29

(aq) bruges til at beskrive hvad?

Answer 29

ioner der dissacociate/adskilles i en opløsning kaldes for (aq).

Question 30

solute = salt
solvent = water

opløst stof = salt
opløsningsmiddel = vand.

Answer 30

korrekt.

Question 31

hvad er (molecular equation)?

Answer 31

En molekylær ligning (molecular equation) er en kemisk ligning, der viser de reaktanter og produkter i en kemisk reaktion som hele molekyler, uden at specificere de ioner eller andre partikler, der kan være til stede i opløsning. Det giver en oversigt over de involverede forbindelser og viser, hvordan de reagerer med hinande

Question 32

Hvad er en (net ionic equation)?

Answer 32

En netto-ionisk ligning (net ionic equation) er en kemisk ligning, der viser de faktiske ioner, der deltager i en kemisk reaktion, mens den udelader de “ikke-deltagende” ioner (også kaldet spectator ions).

Spectator ions er dem som er det samme på begge sider af lighedstegnet.

Denne type ligning giver en mere præcis repræsentation af, hvad der sker i en reaktion, især i vandige opløsninger.

Question 33

Hvordan opskrives net ionic equation?

Answer 33

1) Man starter med en molekular formel.

2) skriv den komplette ionisk ligning (splitte de ioniske komponenter i deres individuelle ioner)

• husk at subskripter i molekulær ligning bliver til kofieccenter i ionisk ligning.

3) alt der er ens på begge sider kan vi streje over = stof der ikke indgår i kemien.

4) hvad der er tilbage er (net ionic equation).

Question 34

Hvad er en ICE boks og hvad bruges det til?

Answer 34

I = initial
C = change
E = equilibrium

Det bruges til at beregne støtkiometrien af ligevægte. Bruges til at beregne koncentrationerne af enhver stof når ligevægt har indtrådt i reaktionen.

SE følgende YT-Video for opskrift, en simplere model i starten og en lidt mere udfordrende en senere i videoen:
https://www.youtube.com/watch?v=1GiZzCzmO5Q

Question 35

Er der en sammenhæng mellem ligevægtskonstanten K og det frie energi?

Answer 35

Ja, kan også ses via ligningen:

(delta)G = -RTln(K).

Hvis K er positiv (ligevægt mod højre), så er deltaG negativ. (exotermisk = spontan) - udløser energi.

Hvis K er negativ (ligevægt mod venstre), så er deltaG positiv. (endotermisk = ikke spontan) - bruger energi.

Question 36

I biologiske systemer tales der om exergonic og endergonic reaktioner.

Hvad er betydningen af dem?

Answer 36

Exergoniske reaktioner er kemiske reaktioner, der frigiver energi. Disse reaktioner er karakteriseret ved en negativ Gibbs fri energi (samme som exoterm)

Endergoniske reaktioner er kemiske reaktioner, der kræver energi for at finde sted. Disse reaktioner er karakteriseret ved en positiv Gibbs fri energi (samme som endoterm)