Czy zauważyłeś kiedyś wrzącą wodę w garnku? Woda przegotowana po przekroczeniu temperatury wrzenia zamieni się w parę. Jeśli umieścimy pokrywkę na patelni, para zostanie uwięziona i skroplona z powrotem w wodzie. Stan, w którym liczba cząsteczek opuszczających ciecz jest równa ilości pary powracającej do cieczy, nazywany jest stanem równowagi. Krótko mówiąc, warunki równowagi uzyskuje się, gdy szybkość parowania jest równa szybkości kondensacji. Co w takim razie oznacza równowaga chemiczna?
Równowaga chemiczna odnosi się do stanu, w którym stężenia reagentów i produktów nie zmieniają się w czasie. Ta sytuacja jest odwracalna, to znaczy może reagować wstecz, tworząc reagenty. Może się to zdarzyć, gdy szybkość reakcji w przód jest taka sama, jak szybkość reakcji odwrotnej.
Równowagę chemiczną uzyskuje się w procesach chemicznych, przykładem jest reakcja wodoru i jodu. Jakie są cechy i jakie są typy? Omówmy to w następnym artykule.
Charakterystyka
Istnieje kilka cech równowagi chemicznej. Po pierwsze, stężenie każdego reagenta i produktu staje się stałe w punkcie równowagi. Po drugie, jest dynamiczny. Oznacza to, że równowaga przy szybkości reakcji do przodu jest taka sama jak szybkość reakcji odwrotnej.
(Przeczytaj także: Poznaj 5 podstawowych praw chemii, co tam jest?)
Po trzecie, można go zdobyć tylko w zamkniętych pojemnikach. Po czwarte, katalizator nie zmienia stanu równowagi, ale zmienia czas potrzebny do osiągnięcia równowagi.
Ostatnią cechą jest to, że równowagę chemiczną można osiągnąć z dwóch kierunków.
Rodzaje
Równowagę można podzielić na dwie, a mianowicie równowagę statyczną i równowagę dynamiczną.
Statyczna równowaga występuje, gdy wszystkie siły działające na obiekt są w równowadze, to znaczy nie jest generowana żadna siła. W międzyczasie, równowaga dynamiczna uzyskuje się, gdy wszystkie siły działające na obiekt są w równowadze, ale sam obiekt jest w ruchu.
Sama równowaga chemiczna jest zawarta w kategorii dynamicznej, ponieważ składa się z reakcji wyprzedzających, gdy reagenty wytwarzają produkty, i reakcji odwrotnych, gdy produkty wytwarzają reagenty. Poza tym nie zmienia się również względny stosunek każdej stosowanej substancji chemicznej. Podobnie jak równowaga chemiczna, równowaga dynamiczna może wystąpić tylko w układach zamkniętych przy stałej temperaturze.
Na podstawie stanu fizycznego reagentów i ich produktów istnieją dwie grupy równowagi, a mianowicie równowaga jednorodna i równowaga heterogeniczna.
Równowaga jednorodna występuje, gdy wszystkie reagenty i produkty są w tej samej fazie. Przykład można zobaczyć w poniższej reakcji.
Przeciwnie, równowaga heterogeniczna występuje, gdy reagenty i produkty nie są w tej samej fazie. Przykład można zobaczyć w poniższej reakcji.
