Kemialliset reaktiot voivat edetä lähtöaineista reaktiotuotteisiin (etenevä reaktio) mutta ns. tasapainoreaktiot voivat myös palautua tuotteista takaisin lähtöaineiksi (palautuva reaktio).

esimerkiksi seuraava reaktioyhtälö on tasapainoreaktio

[[$2\ SO_2\left(g\right)+O_2\left(g\right)\ \ \xrightleftharpoons[]{}\ 2\ SO_3\left(g\right)$]]

Tasapainotila saavutetaan, kun lähtöaineiden ja reaktiotuotteiden konsentraatiot pysyvät vakioina ts etenevä ja palautuva reaktio tapahtuvat samalla nopeudella. Tasapainotilassa lähtöaineet muuttuvat reaktiotuotteiksi yhtä nopeasti kuin tuotteet hajoavat takaisin lähtöaineiksi.

 [[$A+B\ \xrightleftharpoons[v_p]{v_e}\ C+D$]]  
Tässä A ja B ovat lähtöaineita sekä C ja D reaktiotuotteita

[[$v_e\ on\ etenevän\ reaktion\ nopeus\ ja\ v_p\ palautuvat\ reaktion\ nopeus$]]



Tasapainotilassa

 [[$v_e=v_p\ \ \ \Leftrightarrow\ \ k_e\ \left[A\right]\cdot\left[B\right]=k_p\left[C\right]\cdot\left[D\right]{,}\ jossa\ k_e\ ja\ k_p\ ovat\ olosuhteista\ riippuvia\ \ker toimia{,}\ verrannollisuus\ker toimia$]]

[A] tarkoittaa lähtöaineen A konsentraatiota, c(A) eli aineen konsentraatiota merkitään hakasulkeilla

[[$\Leftrightarrow\ \frac{k_e}{k_p}=\frac{\left[C\right]\cdot\left[D\right]}{\left[A\right]\cdot\left[B\right]}=K{,}\ tässä\ K\ on\ reaktion\ tasapainovakio$]]

Tasapainovakion lausekkeessa aineiden konsentraatiot ovat tasapainotilassa olevia konsentraatioita eli tasapainokonsentraatioita.

Tasapainovakion lauseke kaikille kaasuissa ja liuoksissa tapahtuville homogeenisille tasapainoreaktiolle (massavaikutuksen laki)

[[$rA+sB\ \xrightleftharpoons[]{}\ tC+qD$]]

[[$K=\frac{\left[C\right]^t\left[D\right]^q}{\left[A\right]^r\left[B\right]^s}$]]

Tasapainovakion arvo riippuu olosuhteista mm lämpötilasta.


esimerkiksi tasapainoreaktion tasapainovakion arvo

[[$2\ SO_2\left(g\right)+O_2\left(g\right)\ \ \xrightleftharpoons[]{}\ 2\ SO_3\left(g\right)$]]

[[$K=\frac{\left[SO_3\right]^2}{\left[SO_2\right]^2\cdot\left[O_2\right]}{,}\ jonka\ yksikkö\ on\ \frac{1}{\frac{mol}{dm^3}}=\frac{dm^3}{mol}=\frac{l}{mol}$]]




Kotitehtävät: 45 ja 40

Kotitehtävät (11.2.) : 53 loppuun ja 49