KÉMIAI EGYENSÚLYOK

KÉMIAI EGYENSÚLYOK

2

A reakció szabadentalpia változása

αA + βB = γC + δD

reaktáns termék

α;β;γ;δ: sztöchiometriai együtthatók.

Általános jele: ν A;B;C;D: vegyjelek Általános jele: M

A reakció során a G változása: G

- G

∆

𝐺 = ෍ ν

𝐺

− ෍ ν

𝐺

(p, T =áll)

෍ ν_𝑟𝑀_𝑟 = ෍ν_𝑡𝑀_𝑡

Szabadentalpia változás kémiai reakcióban

Spontán változás: 

G <0, p és T áll.

Egyensúly: 

G =0, p és T áll.



G= 

H -T

S

4

Standard reakció szabadentalpia

Standard állapot: p = 1 bar = 100000 Pa; (c = 1 mol∙dm

)



G

: a reakció standard szabadentalpiaváltozása

Minden vegyülethez rendelhető egy G^Ø standard (^Ø) szabadentalpia.

Standard állapotban az ELEMEK képződési entalpiája megállapodás szerint nulla.

Definíció szerint a VEGYÜLET standard állapotú elemeiből való képződésének standard reakcióentalpiája (G^Ø_k)

G^Ø mértékegysége a joule (J), gyakran egy mólra vonatkoztatják, ekkor J/mol.

∆_𝑟𝐺^Ø = ෍ν_{𝑡𝑒𝑟𝑚é𝑘}𝐺^Ø_{𝑡𝑒𝑟𝑚é𝑘} − ෍ν_{𝑟𝑒𝑎𝑘𝑡á𝑛𝑠}𝐺^Ø_{𝑟𝑒𝑎𝑘𝑡á𝑛𝑠}

Segítségével számítható, hogy egy tervezett reakcióút eredményes lehet-e:

Termodinamikai egyensúlyi állandó

αA + βB = γC + δD

𝐾 = 𝑎

γ

∙ 𝑎

δ 𝑎

α ∙ 𝑎

β

e: egyensúlyi összetétel K DIMENZIÓ MENTES

෍ ν_𝑟𝑀_𝑟 = ෍ν_𝑡𝑀_𝑡

𝐾 = ς 𝑎

ν

ς 𝑎

ν

általánosan

a: (kémiai) aktivitás

6

Kémiai aktivitás

a: (kémiai) aktivitás

: aktivitási együttható c_i: koncentráció

c₀: egységnyi koncentráció

Híg oldatok esetén jó közelítés a mólkoncentráció (1):

Oldatok esetén Tökélestes gázok esetén

𝑎_𝑖 = _𝑖 ^𝑐𝑖

𝑐₀ 𝑎_𝑖 = 𝑝_𝑖

𝑝₀

a: (kémiai) aktivitás p_i: parciális nyomás p₀: egységnyi nyomás DIMENZIÓ MENTES

𝐾 = ς 𝑎

ν

ς 𝑎

ν

≈ ς 𝑐

ν

ς 𝑐

ν

𝐾

= ς 𝑝

ν

ς 𝑝

ν



G

=-RTlnK

K ? 1

A szabadentalpia és egyensúlyi állandó kapcsolata

8

Az egyensúlyi állandó befolyásolása

Külső tényezők hatása az egyensúlyi állandóra

nyomás _rG^Ø=-RTlnK _rG^Ø-hoz standard nyomás tartozik nincs hatással

katalizátor nincs hatással

hőmérséklet 𝑙𝑛 𝐾′

𝐾 = ∆_𝑟𝐻^Ø 𝑅𝑇 (1

𝑇 − 1

𝑇^′) hatással van

exoterm: T↑ K↓

endoterm: T↑ K↑

A katalizátor csak a reakció útját

változtatja.

_rG^Ø nem függ a reakció útjától.

Az egyensúlyi elegy összetételének befolyásolása

𝐾 = ς 𝑎

ν

ς 𝑎

ν

≈ ς 𝑐

ν

ς 𝑐

ν

A Le Chatelier-Brown elv: Az egyensúlyban lévő rendszer a külső

zavarásra úgy válaszol, hogy a zavaró hatás következményeit csökkentse.

Termékelvezetés: Amennyiben a reakció termékét(termékeit) valamilyen módon eltávolítjuk, az segíti a további termék(ek) képződését.

Nyomás hatása gázreakciókra

𝑁

(𝑔) + 3𝐻

(𝑔) ↔ 2𝑁𝐻

(𝑔) 𝑝

Δn<0

Δn=0

10

Az egyensúlyi állandó meghatározása mérésekből

Híg oldatok esetén

𝐾 = ς 𝑎

ν

ς 𝑎

ν

≈ ς 𝑐

ν

ς 𝑐

ν

Tökéletes gázok esetén

𝐾

= ς 𝑝

ν

ς 𝑝

ν

K= 𝐾

(𝑝

)

ν

Alkotók egyensúlyi koncentrációjának meghatározása

Gázelegy alkotók parciális

nyomásának meghatározása