Avainero tasapainovakion ja muodostumisvakion välillä on se, että tasapainovakio on tuotteiden pitoisuuksien ja lähtöaineiden pitoisuuksien välinen suhde tasapainossa, kun taas muodostumisvakio on tasapainovakio koordinaatioyhdisteen muodostumiselle sen komponenteista.
Tasapainovakio on hyödyllinen selittämään eri tasapainotilojen käyttäytymistä. Muodostumisvakio on eräänlainen tasapainovakio, joka on spesifinen koordinaatioyhdisteen muodostumiselle; esimerkiksi kompleksinen ioni.
Mikä on tasapainovakio?
Tasapainovakio on tuotteiden pitoisuuksien ja reagoivien aineiden pitoisuuksien välinen suhde tasapainossa. Tätä termiä käytetään vain reaktioissa, jotka ovat tasapainossa. Reaktioosamäärä ja tasapainovakio ovat samat reaktioissa, jotka ovat tasapainossa.
Tasapainovakio annetaan myös pitoisuuksina korotettuna stoikiometristen kertoimien potenssiin. Tasapainovakio riippuu tarkasteltavan järjestelmän lämpötilasta, koska lämpötila vaikuttaa komponenttien liukoisuuteen ja tilavuuden laajenemiseen. Tasapainovakion yhtälö ei kuitenkaan sisällä mitään yksityiskohtia reaktanttien tai tuotteiden joukossa olevista kiinteistä aineista. Vain nestefaasissa ja kaasufaasissa olevat aineet otetaan huomioon.
Otetaan esimerkiksi hiilihapon ja bikarbonaatti-ionin välinen tasapaino.
H2CO3 (aq) ↔ HCO3–(aq) + H+ (aq)
Yllä olevan reaktion tasapainovakio on annettu seuraavasti.
Tasapainovakio (K)=[HCO3–(aq)] [H+ (aq)] / [H 2CO3 (aq)]
Kuva 01: Tasapainovakiot eri yhdisteille, kun ne ovat vesiliuoksissa
Mikä on muodostusvakio?
Muodostusvakio on tasapainovakio koordinaattikompleksin muodostumiselle sen komponenteista liuoksessa. Voimme merkitä sen Kf. Tätä tasapainoa sovelletaan pääasiassa kompleksisten ionien muodostukseen. Kompleksisen ionin muodostamiseen tarvitsemamme komponentit ovat metalli-ioneja ja ligandeja.
Monimutkainen ioni muodostuu metalli-ionien ja ligandien Lewisin happo-emäsvuorovaikutusten seurauksena. Metalli-ionilla on aina positiivinen varaus ja se toimii Lewis-happona, kun taas ligandin tulisi kuljettaa yksi tai useampi yksinäinen elektronipari toimiakseen Lewis-emäksenä. Pienillä metalli-ioneilla on suuri taipumus muodostaa monimutkaisia ioneja, koska niillä on korkea varaustiheys.
Yleensä kompleksin ionin muodostus on vaiheittainen reaktio, joka sisältää kaikki vaiheet, jotka liittyvät ligandien lisäämiseen yksitellen; näin ollen näillä vaiheilla on myös yksilölliset tasapainovakiot. Esimerkiksi kupari-ammoniumkompleksi-ionin muodostuksessa on neljä vaihetta. Siksi sillä on neljä erilaista tasapainovakioarvoa: K1, K2, K3 ja K4. Sitten koko reaktion muodostusvakio on seuraava:
Kf=K1K2K3 K4
Mitä eroa tasapainovakiolla ja muodostusvakiolla on?
Tasapainovakio on hyödyllinen selittämään eri tasapainotilojen käyttäytymistä, kun taas muodostusvakio on eräänlainen tasapainovakio. Keskeinen ero tasapainovakion ja muodostumisvakion välillä on, että tasapainovakio on tuotteiden pitoisuuksien ja reagoivien aineiden pitoisuuksien välinen suhde tasapainossa, kun taas muodostumisvakio on tasapainovakio koordinaatioyhdisteen muodostumiselle sen komponenteista.
Alla infografiassa on yhteenveto tasapainovakion ja muodostusvakion välisestä erosta.
Yhteenveto – Tasapainovakio vs muodostusvakio
Tasapainovakio on hyödyllinen selittämään eri tasapainotilojen käyttäytymistä, kun taas muodostusvakio on eräänlainen tasapainovakio. Keskeinen ero tasapainovakion ja muodostumisvakion välillä on se, että tasapainovakio on tuotteiden pitoisuuksien ja reagoivien aineiden pitoisuuksien välinen suhde tasapainossa, kun taas muodostumisvakio on tasapainovakio koordinaatioyhdisteen muodostumiselle sen komponenteista.
