Vad blir koncentrationen vid jämvikt
Kemisk jämvikt
Kemisk jämvikt (equilibrium) existerar då ett kemisk reaktion äger lokal tillsammans med identisk reaktionshastighet liksom dess motsatta reaktion. Detta innebär för att reaktionshastigheten till den framåtskridande samt den bakåtskridande reaktionen existerar lika, samt koncentrationen från reaktanter samt varor existerar konstant. då detta skett sålunda sker ingen förändring inom proportionerna, detta önskar yttra koncentrationerna hos dem olika föreningarna, samt detta verkar såsom ifall reaktionen avslutas för att fortskrida. Dock fortsätter dem framåt- samt bakåtskridande reaktionerna för att äga lokal tillsammans med identisk hastighet. Utan tillsatt energi fortsätter ständigt enstaka kemisk reaktion mot dess för att enstaka balans uppnåtts. Kemisk balans existerar en modell vid dynamisk balans.
Ett vanligt modell vid enstaka kemisk balans existerar Haber-Bosch-metoden, var väte samt kväve bildar ammoniak. Jämvikten nås då hastigheten från bildandet från ammoniak existerar lika massiv vilket dess dekomposition.
Jämviktspilar
[redigera | redigera wikitext]Anta för att a mol från ämnet A reagerar tillsammans b mol från ämnet B samt bildar c mol från ämnet C samt d mol från ämnet D. på grund av för att visa för att ett reaktionsformel till denna reaktion existerar inom balans används ett dubbel reaktionspil istället på grund av enstaka enkel reaktionspil (→). detta finns numeriskt värde typer från dubbla reaktionspilar liksom används: dubbelpilen (⇄, U+21C4) alternativt "dubbelharpunen" (⇌, U+21CC):
- aA + bB ⇄ cC + dD
eller
- aA + bB ⇌ cC + dD
⇄ används, i enlighet med The Chicago Manual of Style (14:e utgåvan, s. 454–455), till för att beteckna enstaka jämviktsreaktion tillsammans med start mot vänster, samtidigt vilket ⇌ betecknar ett reversibel reaktion tillsammans start mot vänster. dem båda piltyperna kunna även användas spegelvänt, beroende vid fanns reaktionen börjar.
Då balans råder finns en konstant förhållande mellan produkternas (C samt D) samt reaktanternas (A samt B) aktiviteter. Detta status beskrivs från jämviktskonstanten.
Olika typer från jämvikter
[redigera | redigera wikitext]Kemiska balans är kapabel delas upp inom homogena jämvikter samt heterogena jämvikter.
Heterogena jämvikter
[redigera | redigera wikitext]Heterogena balans existerar balans mellan ämnen inom olika faser, såsom mellan en fast material samt dess upplösta struktur.
Homogena jämvikter
[redigera | redigera wikitext]Homogena balans äger boende inom identisk fas, vilket inom dem vanligaste fallen innebär för att samtliga deltagande ämnen existerar gaser (gasjämvikter), alternativt samtliga upplösta inom identisk vätska. Även fasta balans existerar tänkbara, dock reaktionerna existerar betydligt långsammare än inom dem övriga fallen.
Som modell vid gasjämvikter brukar jämvikten nedan ges:
- H2 + I2 ⇄ 2HI
Samtliga tre ämnen existerar gaser. Reaktionen ifrån vänster går fortare ju större koncentration dessa båda ämnen besitter, medan reaktionen ifrån motsats till vänster går fortare ju större koncentration deras vara besitter. Reaktionerna motverkar varandra samt då balans uppnåtts går reaktionerna åt båda håll lika fort.
Förhållandet mellan vara samt reaktanter inom den på denna plats reaktionen kunna beskrivas tillsammans enstaka jämviktskonstant såsom definieras vid nästa sätt:
Jämviktssystem inom olika miljöer
[redigera | redigera wikitext]Jämvikter inom mark
[redigera | redigera wikitext]Försurning existerar då något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör ämnen tillförs marker samt vattendrag inom högre takt än vilket dem förmå bortföras. Detta leder mot ökad koncentration från vätejoner. Försurningen orsakas från därför kallat ”surt” nederbörd, såsom existerar nederbörd tillsammans en lägre pH än normalt. Den största orsaken mot surt nederbörd existerar förbränning, inom t.ex. motorer samt fabriker.
Surt nederbörd såsom medför lägre pH påskyndar urlakningen.
På 1970-talet innehöll dem fossila bränslena höga halter från svavel. detta ledde mot försurning vid bas från för att svavel nära förbränning oxideras mot svaveldioxid, vilket då detta reagerar tillsammans syre samt dricksvatten bildar svavelsyra. Detta besitter en väldigt lågt pH.
2 SO₂(g) + O₂(g) + 2 H₂O(l) → 2 H₂SO₄(aq)
Det vilket fullfölja för att försurningen än idag fortsätter trots minskad mängd svavel existerar bland annat salpetersyra vilket bildas inom motorer som använder förbränning. nära höga temperaturer reagerar syre samt kväve samt bildar kväveoxid. Detta reagerar inom sin tur tillsammans syrgas samt bildar då kvävedioxid. Denna löser sig inom en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig liksom finns inom luften samt efter ytterligare några reaktioner bildas den starka salpetersyran. Totalformeln syns nedan.
Surt en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig ifrån nederbörd når senare berggrunden samt orsakar kemisk vittring, då omvandlas mineralen samt löses upp inom dricksvatten. Berget sönderdelas samt detta leder mot omformningar inom landskap.
Försurning samt lägre pH kommer medföra för att färre växter samt vilt trivs. en försurat grundvatten kommer direkt för att påverka oss människor.
Detta existerar ej reversibla reaktioner. Detta hör ihop tillsammans jämvikten vid således sätt för att oss måste minska reaktanterna till för att produkterna bör minska. dem starka syrorna vilket protolyseras fullständigt utför massiv skada, koncentrationen från H⁺ ökar samt pH reducerar.
Att minska förekomsten från svaveldioxid existerar möjligt genom för att nyttja mindre svavelhaltiga drivmedel. Syrgas samt kvävgas liksom båda finns inom luften existerar svårare för att minska, dock deras försurande påverkan förmå hejdas genom undvikande från upphettning mot höga temperaturer. Detta sker liksom sagt inom motorer som använder förbränning. [1]
När man pratar angående urlakning inom jordbruk samt försurning kontext därför menar man då pH-värdena existerar därför låga för att närsalter samt oorganiskajonföreningar inom marken löser sig samt följer tillsammans med vattnet vilket utför marken näringsfattig.
Markpartiklar äger negativ laddning samt binder positivt laddade joner. Oxoniumjoner inom vattnet byter ställe tillsammans med dessa joner, detta något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör regnet hör alltså mot enstaka massiv sektion liksom orsakar dem lägre pH-värdena samt påskyndar vid således vis urlakningen. enstaka ökad koncentration från oxoniumjoner förskjuter jämviktsläget således för att närsalternas positiva joner störs samt fler markbundna joner löses inom vattnet. Aluminiumjoner samt järnjoner hör även mot dessa markbundna joner, dem besitter olika oxidationstal (+II alternativt +III) samt olika löslighet beroende vid pH-värdet samt resurser vid syre inom marken.[1]
I marken existerar kalksten mer lättvittrad än urbergetsbergarter. detta omvandlas därför mot finkornigt ämne.
Lera existerar detta finkornigaste materialet inom jorden, detta består från olika silikater vilket existerar kemiska föreningar från kisel samt syre. Alltså finns detta kvarlevor från vittrad kalksten inom lera.
I åkerjord finns detta många kalk, detta innehåller även buffertsystem t.ex. vätekarbonatjoner samt karbonatjoner. Därför kunna åkerjordar motstå försurning.
Försurning orsakar korrosionsskador vid rör, ledningar samt betongkonstruktioner inom marken. varenda dessa skador beror vid förskjutningar från heterogena balans. [1]
Jämvikter inom haven
[redigera | redigera wikitext]Jordens yta existerar mot 71 % övertäckt från vatten[2] samt den största andelen vätska existerar ocean. eftersom en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig existerar ett därför resehandling massiv sektion från jordens yta existerar detta enstaka väldigt betydelsefull sektion från koldioxidens kretslopp; havet tar upp ett fjärdedel från den koldioxid oss producerar genom för att förbränna fossila drivmedel. Haven ser mot för att koldioxidens konsekvens vid klimatet begränsas genom för att åtgärda koldioxidmolekyler inom haven istället till för att stiga upp inom atmosfären samt bidra mot ökad växthuseffekt.
Kolsyra existerar enstaka svag syra. Ju mer koldioxid vilket havet löser ju mer kolsyra kommer bildas samt desto lägre kommer pH-värdet för att bli.
Gaser löser sig enklare inom vätskor tillsammans nedsänkt temperatur än inom vätskor tillsammans med upphöjd temperatur samt detta beror vid van der Waals-bindningar. inom samt tillsammans den globala temperaturökningen kommer havstemperaturen stiga, främst ytvattnet. Högre havstemperatur betyder för att mindre andel koldioxid kommer åtgärda sig samt forma kolsyra i enlighet med formeln nedan.
Mindre koldioxid såsom löser sig inom haven innebär för att mer stannar inom atmosfären. Koldioxiden såsom redan löst sig inom havsvattnet kommer äga svårare för att hålla kvar sina svaga van der Waals-bindningar vilket fullfölja för att gasen ej förmå stanna såsom löst tema samt kommer för att släppas ut inom luften vilket leder mot högre koldioxidhalt inom atmosfären. eftersom koldioxid existerar ett växthusgas påverkar ökad havstemperatur den globala temperaturökningen mer.[1]
Sedan 1700-talet äger pH-värdet sjunka tillsammans med 0,1 enheter[1]. Detta innebär för att havet för tillfället äger enstaka 25 % högre oxoniumjonhalt[3]. Koldioxiden såsom löses inom havsvattnet stannar nära ytvattnet samt inom grunda en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig vid bas från otillräcklig cirkulation samt olika temperatur inom vattnet. Detta utför koldioxiden väldigt ojämt fördelad samt vissa delar blir väldigt något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör. i enlighet med flera undersökningar ökar även försurningstakten inom haven[1].
I vattenytor råder balans mellan koldioxid inom luften samt koldioxid inom en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig.
CO2 (g) ↔ CO2 (aq)
När koldioxidmolekyler löser sig inom vattnet samt reagerar tillsammans vattenmolekylerna bildas kolsyra.
CO2 (aq) + H2O (l) ↔ H2CO3 (aq)
Kolsyra existerar ett svag syra samt enstaka små sektion protolyseras mot oxoniumjoner samt vätekarbonatjoner.
H2CO3 (aq) + H2O (l) ↔H3O+ (aq) + HCO3- (aq)
Då mer koldioxid tillkommer inom haven, kommer mer koldioxid för att reagera tillsammans med vattenmolekylerna samt forma mer kolsyra. Mer kolsyra inom haven leder mot lägre pH-värde då kolsyra existerar ett syra.[4]
Sänkning från pH-värde
[redigera | redigera wikitext]Sänkning från pH-värde leder mot att: -Djur tillsammans kalkskal samt organismer vilket koraller får detta svårt för att överleva vid bas från bristande vid kalk[1].
-Havslevande organismers fysiologi påverkas vilket kunna leda mot bekymmer tillsammans fortplantning[1].
-Näringskedjor förändras vilket är kapabel leda mot negativt resultat från biologisk diversitet. Detta kunna även rubba den känsliga ekologiska balansen inom världshaven vilket oss människor kommer lida av[1].
Jämvikter inom berggrunden
[redigera | redigera wikitext]Malm existerar ett bergart vilket existerar ekonomiskt lönsamt för att utvinna metaller ut ur. modell vid ett malm existerar järnmalm.
Järnmalm bildades genom för att lösta järn(II)-joner inom haven oxiderades mot järn(III)-joner. Järn(III)jonerna bildade svårlösta järnhydroxider vilket gav enstaka fällning. Järnhydroxiderna överlagrades från andra bergarter samt bildade mot senaste järnoxider. Denna process pågick på grund av 3,5–1,8 miljarder kalenderår sedan. Vanliga oxidmalmer existerar hematit Fe2O3, samt magnetit Fe3O4. Ur dessa oxider utvinns järn. [5]
Mineralen kvarts, SiO2, bildades från kiselsyra såsom sedimenterades till ca 3,5–1,8 miljarder tid sedan. Järnmalm existerar ofta randig från kvarts.
Kalksten existerar ett sedimentär bergart vilket förmå åtgärda sig inom surt markvatten likt innehåller kolsyra: CaCO3 (s)+ H2CO3 (aq) ↔ Ca2+(aq) + 2HCO3- (aq). Reaktionen existerar exoterm samt jämviktsläget förskjuts åt vänster nära tillförsel från värme. Detta ger fällning från kalk liksom förmå kallas pannsten[1].
Jämvikter inom industrin
[redigera | redigera wikitext]Kemisk balans förmå utnyttjas inom industrin eftersom reaktioner är kapabel optimeras åt en önskat håll likt inom sin tur ger större processen att extrahera eller ta ut något från den önskade produkten.
Haber-Bosch-metoden existerar enstaka fabriksmässig beskrivning från ammoniak liksom existerar enstaka från världens viktigaste industrikemikalier samt används nära beskrivning från exempelvis gödningsmedel samt sprängämnen. detta existerar väldigt eftertraktade varor samt därför önskar industrin optimera ammoniaktillverkningen. Detta går för att utföra tackar vare förståelse ifall kemiska jämvikter.[4]
N2 + 3H2 <--> 2NH3 + 92 kJ. Reaktionen mot motsats till vänster existerar exoterm eftersom den avger energi. ett exoterm reaktion gynnas från minskad temperatur, samt därför önskar man äga enstaka nedsänkt temperatur på grund av en maximalt utbyte. Nackdelen tillsammans med detta existerar för att reaktionen då går långsammare, dock detta är kapabel man motarbeta tillsammans hjälp från katalysator. på grund av för att tillverka sålunda många ammoniak vilket möjligt önskar man förskjuta jämvikten åt motsats till vänster inom reaktionen. [6]
Jämvikter inom kroppen
[redigera | redigera wikitext]Cellandning påverkar pH inom blodet genom för att koldioxid vilket produceras löser sig samt bildar kolsyra. Detta fullfölja för att jämvikten förskjuts åt motsats till vänster samt pH sjunker. dock då blodet kommer mot lungorna då går detta ut koldioxid genom diffusion samt kurera ekvationen förskjuts mot vänster samt pH stiger samt normaliseras igen. en överskott från koldioxid inom kroppen är kapabel leda mot en status såsom kallas till ”respiratory acidosis.” [1]
Syra-basjämvikter inom kroppen
Vår lekamen existerar beroende från en stabilt pH-värde liksom bör ligga ner vid 7,4, vilket endast tål för att ändras 0,02 pH-enheter innan oss blir sjuka. Nästan samtliga kemiska reaktioner vilket sker inom kroppen drivs vid från katalysatorer inom struktur från enzymer, samt på grund av för att dessa enzymer bör behärska fungera rätt behövs detta specifika förhållanden, exempelvis temperatur samt pH-värde, samt till för att dessa specifika förhållanden bör råda jämt därför behövs detta buffertar till för att hålla ordning. tackar vare kroppens buffertar kunna oss mot modell tillverka kilovis från koldioxid (CO2) varenda solens tid utan för att pH-värdet ändras mer än marginellt. Utan buffert skulle koldioxiden, vilket bildas genom cellandning (reaktion 1) samt liksom löser sig inom dricksvatten samt bildar kolsyra (H2CO3) (reaktion 2) såsom sedan protolyseras samt bildar oxoniumjoner (H3O+) (reaktion 3&4), sänka pH-värdet mer än vilket kroppen tål utan för att detta går obemärkt förbi.
C6H12O6 + 6 O2 <--> 6 CO2 + 6 H2O + energi (1)
CO2 (g) + H2O (l) <--> H2CO3 (aq) (2)
H2CO3 (aq) + H2O (l) <--> H3O+ (aq) + HCO3- (aq) (3)
HCO3- + H2O <--> H3O+ + CO32- (4)
[1]
Hemoglobin (Hb), existerar en syrebindande protein liksom finns inom röda blodkroppar samt ger blodet dess röda färg. Man pratar angående oxihemoglobin (syresatt) samt deoxihemoglobin (reducerat hemoglobin, ej syresatt). Hemoglobin består från fyra kopplade aminosyrakedjor såsom kallas globin, inom mitten från dessa finns ett således kallad hemgrupp (som ger själva färgen). inom mitten från dessa hemgrupper finns ett järnatom, samt eftersom järnatomer besitter förmåga för att ändra sin elektronladdning (balans mellan elektroner samt protoner) således förmå järnet oxideras samt minskas många utmärkt samt därför binder syre samt järn många utmärkt. en bekymmer tillsammans dessa bindningar existerar för att dem existerar således starka. ifall järnet bara flöt runt fritt inom blodet, utan globin alternativt hemgrupper, skulle järnet binda syret samt inte någonsin släppa taget. detta vilket sker existerar för att hemoglobinet ändrar sin struktur på grund av för att behärska ta upp samt sedan släppa syre. Detta kallas konformation samt sker ursprunglig inom lungorna vilket existerar enstaka syrerik miljö, då ändrar hemoglobinet sin struktur på grund av för att tillåta järnet för att binda syre, sen då hemoglobinet märker för att detta existerar inom enstaka syrefattig miljö (vävnaderna) sker enstaka konformationsförändring igen samt hemgruppen samt järnet släpper iväg syret. Denna konformationsförändring utför detta enklare på grund av koldioxid för att binda sig mot blodet samt hemoglobinet existerar enstaka specialist vid just denna arbetsuppgift - för att transportera syre ifrån lungorna mot vävnaderna, samt koldioxid ifrån vävnaderna mot lungorna. Hemoglobinet existerar enstaka från dem buffertar liksom ser mot för att kroppen ej får på grund av många koldioxid. Jämvikten existerar baserad vid denna process samt jämvikten skrivs såhär: HHb(aq) + O2(g) + H2O(l) ↔ HbO2-(aq) + H3O+(aq) då hemoglobinet binder syre förskjuts jämvikten åt motsats till vänster eftersom oxoniumjonkoncentrationen blir lägre, samt sen förskjuts den åter åt vänster då hemoglobinet släpper syre. [1]
Emaljen inom våra tänder existerar uppbyggd från hydroxiapatit (Ca5(PO4)3OH). detta existerar svårlösligt inom vätska, därför löses våra tänder ej upp. Olika pH inom munnen påverkar jämvikterna vid olika sätt, därför existerar detta viktigt för att pH inom kroppen existerar stabilt. då pH existerar lågt inom munnen reagerar hydroxiapatiten tillsammans med oxoniumjoner samt då förskjuts jämvikten åt motsats till vänster. då detta sker löses emaljen upp samt då finns fria kalciumjoner samt vätefosfater inom saliven.
Sänkning från pH inom kroppen kunna man ett fåtal angående man äter många liksom existerar syrabildande, mot modell fruktbarhet, mjölkprodukter alternativt proteiner.
Den viktigaste orsaken mot för att emaljen löses upp existerar vid bas från syror såsom utsöndras från bakterier. då bakterier vid tänderna förökar sig bildas plack (kolonier från bakterier). Bakterierna omvandlar sötningsmedel samt kolhydrater mot syror såsom utför för att pH-värdet sjunker. detta existerar då emaljen får frätskador liksom sedan leder mot för att oss får hål inom tänderna, karies.
Flourapatit (Ca5(PO4)3F existerar enstaka förening mellan kalciumjoner, fosfatjoner samt fluoridjoner. då man borstar tänderna tillsammans med fluortandkräm alternativt sköljer tillsammans med fluorlösning omvandlas tandemaljen mot fluorapatit på grund av för att detta sker enstaka jonbytesreaktion var hydroxiapatit tar enstaka fluoridjon samt bildar fluorapatit i enlighet med formeln Ca5(PO4)3OH (s) + F- (aq) ↔ Ca5(PO4)3F (s) + OH- (aq). Fluorapatit är kapabel motstå syror förbättrad än hydroxiapatit, därför skyddar fluor mot karies. [1]