Różnica między równowagą chemiczną a równowagą dynamiczną

The kluczowa różnica między równowagą chemiczną a równowagą dynamiczną jest to, że równowaga chemiczna opisuje stan, w którym stężenia reagentów i produktów nie ulegają żadnej zmianie, natomiast równowaga dynamiczna opisuje stan, w którym stosunek reagentów i produktów nie zmienia się, ale substancje przemieszczają się między chemikaliami w równym tempie.

Gdy jeden lub więcej reagentów przekształca się w produkty, mogą przechodzić różne modyfikacje i zmiany energii. Wiązania chemiczne w reagentach ulegają zerwaniu i powstają nowe wiązania w celu wytworzenia produktów, które całkowicie różnią się od reagentów. Ten rodzaj modyfikacji chemicznej nazywamy reakcją chemiczną. Termodynamika to badanie transformacji energii, które dotyczy energii i pozycji równowagi w reakcji.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym jest równowaga chemiczna
3. Co to jest równowaga dynamiczna
4. Porównanie obok siebie - równowaga chemiczna a równowaga dynamiczna w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest równowaga chemiczna?

Równowaga chemiczna to stan, w którym zarówno reagenty, jak i produkty są obecne w stężeniach, które nie mają dalszej tendencji do zmiany w czasie. Niektóre reakcje są odwracalne, a niektóre reakcje nieodwracalne. W reakcji reagenty przekształcają się w produkty. W niektórych reakcjach reagenty wytwarzają się ponownie z produktów. Dlatego ten typ reakcji jest odwracalny.

W nieodwracalnych reakcjach, po przekształceniu reagentów w produkty, nie regenerują się ponownie z produktów. W reakcji odwracalnej, gdy reagenty idą do produktów, nazywamy to reakcją do przodu, a gdy produkty idą do reagentów, jest to reakcja wsteczna.

Rysunek 01: Zmniejszenie ilości reagentów (na czerwono) i zwiększenie ilości produktów (na niebiesko) po równowadze chemicznej

Natura reakcji

Gdy szybkość reakcji do przodu i do tyłu jest równa, wówczas reakcja jest w równowadze. Dlatego z czasem ilość reagentów i produktów się nie zmienia. Odwracalne reakcje zawsze dążą do równowagi i utrzymują tę równowagę. Gdy układ jest w równowadze, ilość produktów i reagentów niekoniecznie jest równa. Reagentów może być więcej niż produktów lub odwrotnie. Jedynym wymogiem w równaniu równowagi jest utrzymanie stałej wartości z obu w czasie. Dla reakcji w równowadze możemy zdefiniować stałą równowagi; gdzie jest równy stosunkowi między stężeniem produktów a stężeniem reakcji.

K = [produkt]ⁿ/ [reagent]^m

Gdzie, n i m są współczynnikami stechiometrycznymi produktu i reagenta. W przypadku reakcji równowagi, jeśli reakcja do przodu jest egzotermiczna, to reakcja do tyłu jest endotermiczna i odwrotnie. Zwykle wszystkie pozostałe parametry reakcji do przodu i do tyłu są do siebie przeciwne w ten sposób. Dlatego jeśli chcemy ułatwić jedną z reakcji, musimy po prostu dostosować parametry, aby ułatwić tę reakcję.

Co to jest równowaga dynamiczna?

Równowaga dynamiczna jest także rodzajem równowagi, w której ilości produktów i reagentów nie zmieniają się w czasie. Jednak w równowadze dynamicznej stwierdzenie, że ilości się nie zmieniają, nie oznacza, że ​​reakcja się zatrzymała. Reakcja przebiega raczej w taki sposób, że kwoty pozostają niezmienione (zmiana netto wynosi zero).

Rycina 02: Zmiana reakcji do przodu i do tyłu w równowadze dynamicznej

Po prostu słowo „równowaga dynamiczna” oznacza, że ​​reakcja jest odwracalna i trwa. Aby nastąpiła równowaga dynamiczna, układ powinien być zamknięty, aby żadna energia ani materia nie uciekała z układu.

Jaka jest różnica między równowagą chemiczną a równowagą dynamiczną?

Równowaga dynamiczna jest rodzajem równowagi chemicznej. Kluczowa różnica między równowagą chemiczną a równowagą dynamiczną polega na tym, że równowaga chemiczna opisuje stan, w którym stężenia reagentów i produktów nie ulegają żadnej zmianie, natomiast równowaga dynamiczna opisuje stan, w którym stosunek reagentów i produktów nie zmienia się, ale substancje się poruszają pomiędzy chemikaliami w jednakowym tempie.

Ponadto, w dynamicznej równowadze reakcja trwa, ale ilość reagentów i produktów pozostaje niezmieniona, ponieważ szybkości reakcji do przodu i do tyłu są takie same. Mogą istnieć pewne przypadki równowagi chemicznej, w których ilości produktów i reagentów pozostają niezmienione, ponieważ reakcja została zatrzymana. Jest to więc różnica między równowagą chemiczną a równowagą dynamiczną.

Poniżej infografika na temat różnicy między równowagą chemiczną a równowagą dynamiczną zawiera więcej informacji na temat tych różnic.

Podsumowanie - równowaga chemiczna a równowaga dynamiczna

Równowaga jest stanem systemu, który nie wykazuje zmian netto. Równowaga chemiczna osiąga ten stan, gdy reakcja ustaje, a równowaga dynamiczna osiąga ten stan, gdy szybkości reakcji do przodu i do tyłu są równe. Kluczowa różnica między równowagą chemiczną a równowagą dynamiczną polega na tym, że równowaga chemiczna opisuje stan, w którym stężenia reagentów i produktów nie ulegają żadnej zmianie, natomiast równowaga dynamiczna opisuje stan, w którym stosunek reagentów i produktów nie ulega zmianie, ale substancje poruszać się między chemikaliami w jednakowym tempie.

Odniesienie:

1. „Równowaga chemiczna - rodzaje, zasady i prawa równowagi”. Toppr Bytes, Toppr.com, 16 marca 2018. Dostępne tutaj   
„Dynamiczna równowaga”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 grudnia 2018. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „ChemicalEquilibrium” Autor: Fintelia - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia  
2. „Dynamiczna równowaga” Petergans z angielskiej Wikipedii - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia