Razlika med kemijskim ravnotežjem in dinamičnim ravnotežjem

The ključna razlika med kemičnim ravnotežjem in dinamičnim ravnotežjem je, da je kemijsko ravnovesje opisuje stanje, v katerem koncentracije reaktantov in izdelkov ne spremenijo, medtem ko dinamično ravnotežje opisuje stanje, v katerem se razmerje reaktantov in izdelkov ne spreminja, vendar se snovi med kemikalijami premikajo z enako hitrostjo.

Ko se en ali več reaktantov pretvori v izdelke, lahko pridejo skozi različne modifikacije in spremembe energije. Kemične vezi v reaktantih se porušijo in nastajajo nove vezi, ki ustvarjajo produkte, ki se popolnoma razlikujejo od reaktantov. Tovrstno kemijsko modifikacijo imenujemo kot kemična reakcija. Termodinamika je preučevanje pretvorb energije, ki zadevajo energijo in položaj ravnotežja v reakciji.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je kemijsko ravnovesje
3. Kaj je dinamično ravnovesje
4. Primerjava drug ob drugem - Kemično ravnotežje proti dinamičnemu ravnovesju v tabeli
6. Povzetek

Kaj je kemijsko ravnovesje?

Kemično ravnotežje je stanje, v katerem so tako reaktanti kot produkti prisotni v koncentracijah, ki se s časom ne spreminjajo več. Nekatere reakcije so reverzibilne, nekatere pa nepovratne. V reakciji se reaktanti pretvorijo v produkte. In v nekaterih reakcijah reaktanti ponovno nastanejo iz produktov. Zato je ta vrsta reakcije reverzibilna.

V nepovratnih reakcijah, ko se reaktanti pretvorijo v produkte, se iz izdelkov ne regenerirajo več. V reverzibilni reakciji, ko reaktanti gredo v produkte, imenujemo to reakcija naprej, in ko proizvodi gredo v reaktante, je reakcija nazaj.

Slika 01: Količina reaktantov (rdeče) se zmanjša in količina izdelkov (modre barve) po kemijskem ravnovesju

Narava reakcije

Ko je hitrost reakcij naprej in nazaj enaka, je reakcija ravnotežna. Zato se skozi nekaj časa količina reaktantov in izdelkov ne spreminja. Reverzibilne reakcije vedno težijo k ravnotežju in ohranjajo ravnovesje. Ko je sistem v ravnovesju, količina produktov in reaktantov ni nujno enaka. Lahko je večja količina reaktantov kot produkti ali obratno. Edina zahteva v ravnotežni enačbi je ohranjanje konstantne količine sčasoma. Za reakcijo v ravnotežju lahko določimo ravnovesno konstanto; kjer je enako razmerju med koncentracijo produktov in koncentracijo reakcij.

K = [izdelek]ⁿ/ [reaktant]^m

Kjer sta n in m stehiometrični koeficient produkta in reaktanta. Če je reakcija ravnotežja, če je reakcija naprej eksotermična, je povratna reakcija endotermična in obratno. Običajno so vsi drugi parametri za reakcije naprej in nazaj nasprotni drug drugemu, kot je ta. Če želimo olajšati katero od reakcij, moramo preprosto prilagoditi parametre, da olajšamo reakcijo.

Kaj je dinamično ravnovesje?

Dinamično ravnotežje je tudi vrsta ravnotežja, kjer se količine produktov in reaktantov sčasoma ne spreminjajo. Vendar v dinamičnem ravnotežju to, da se količine ne spreminjajo, še ne pomeni, da se je reakcija ustavila. Namesto, da se reakcija odvija tako, da ohranja zneske nespremenjene (neto sprememba je nič).

Slika 02: Sprememba reakcij naprej in nazaj v dinamičnem ravnovesju

Preprosto beseda "dinamično ravnovesje" pomeni, da je reakcija reverzibilna in se nadaljuje. Da bi prišlo do dinamičnega ravnotežja, mora biti sistem zaprt, tako da iz njega ne uhaja nobena energija ali snov..

Kakšna je razlika med kemičnim ravnotežjem in dinamičnim ravnotežjem?

Dinamično ravnotežje je vrsta kemičnega ravnovesja. Ključna razlika med kemičnim ravnotežjem in dinamičnim ravnotežjem je v tem, da kemično ravnotežje opisuje stanje, v katerem koncentracije reaktantov in produktov ne spremenijo sprememb, medtem ko dinamično ravnotežje opisuje stanje, v katerem se razmerje reaktantov in produktov ne spremeni, ampak se snovi gibljejo med kemikalijami z enako hitrostjo.

Poleg tega se v dinamičnem ravnotežju reakcija nadaljuje, vendar količina reaktantov in produktov ostane nespremenjena, ker sta hitrosti naprej in nazaj reakcije enaki. V kemijskem ravnovesju je lahko nekaj primerov, ko količine produktov in reaktant ostanejo nespremenjene, ker je reakcija prenehala. Torej, to je tudi razlika med kemičnim ravnotežjem in dinamičnim ravnotežjem.

Spodaj infografika o razliki med kemičnim ravnotežjem in dinamičnim ravnotežjem ponuja več informacij o teh razlikah.

Povzetek - Kemično ravnovesje proti dinamičnemu ravnovesju

Ravnotežje je stanje sistema, ki ne kaže neto sprememb. Kemično ravnotežje pridobi to stanje, ko se reakcija ustavi, dinamično ravnovesje pa to stanje, ko sta hitrost reakcije naprej in nazaj enaki. Ključna razlika med kemičnim ravnotežjem in dinamičnim ravnotežjem je v tem, da kemično ravnotežje opisuje stanje, v katerem koncentracije reaktantov in izdelkov ne spremenijo sprememb, medtem ko dinamično ravnotežje opisuje stanje, v katerem se razmerje med reaktanti in produkti ne spremeni, temveč snovi med kemikalijami se premikajte z enako hitrostjo.

Referenca:

1. "Kemijsko ravnovesje - vrste, načela in zakoni ravnotežja." Toppr bajti, Toppr.com, 16. marec 2018. Na voljo tukaj   
"Dinamično ravnovesje." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 17. december 2018. Na voljo tukaj  

Vljudnost slik:

1. "ChemicalEquilibrium" avtorja Fintelia - Lastno delo, (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia  
2. "Dinamično ravnotežje" Petergans z angleške Wikipedije - Lastno delo (Public Domain) prek Commons Wikimedia