ההבדל בין שיווי המשקל לבין מצב יציב
שיווי משקל לעומת מצב יציב
כאשר אחד או יותר reactants הם להמיר מוצרים, הם עשויים לעבור שינויים שונים ושינויים באנרגיה. הקשרים הכימיים של המגיבים פורצים, ואג"ח חדשים נוצרים כדי לייצר מוצרים שונים לחלוטין מן המגיבים. סוג זה של שינוי כימי ידוע בשם תגובות כימיות. ישנם משתנים רבים השולטים בתגובות אלה. בעיקר על ידי לימוד תרמודינמיקה וקינטיקה, אנו יכולים להסיק מסקנות רבות על תגובה וכיצד לשלוט בהן. התרמודינמיקה היא מחקר של טרנספורמציות של אנרגיה. היא עוסקת האנרגטי ואת המיקום של שיווי המשקל בתגובה.
שיווי משקל
כמה תגובות הן הפיך, וכמה תגובות הן בלתי הפיך. בתגובה, מגיבים מגיבים למוצרים. ובתגובות מסוימות, המגיבים יכולים להיווצר שוב מן המוצרים. סוג זה של תגובות נקרא הפיך. בתגובות בלתי הפיך, לאחר המגיבים מומרים למוצרים, הם לא יכולים להיות מחדש שוב מן המוצרים. בתגובה הפיך כאשר המגיבים הופכים למוצרים זה נקרא תגובה קדימה, וכאשר המוצרים הופכים למגיבים, זה נקרא תגובה לאחור. כאשר שיעור התגובות קדימה ואחורה הוא שווה, אז התגובה היא להיות בשיווי משקל. לכן, במשך תקופה של זמן, כמות המגיבים והמוצרים אינם משתנים. תגובות ברורות תמיד נוטות לבוא לשיווי משקל ולשמור על שיווי המשקל. כאשר המערכת נמצאת בשיווי משקל, כמות המוצרים והמגיבים לא בהכרח יהיו שווים. לא יכול להיות כמות גבוהה יותר של reactants מאשר את המוצרים או להיפך. הדרישה היחידה במשוואת שיווי המשקל היא לשמור על כמות קבועה הן לאורך זמן. לתגובת שיווי משקל ניתן להגדיר קבוע שיווי משקל, השווה ליחס שבין ריכוז מוצרים לריכוז של תגובות.
-> ->K = (מוצר) n / (reactant) m ; n ו- m הם מקדמים stoichiometric של המוצר ואת המגיב.
עבור תגובת שיווי משקל, אם התגובה קדימה היא exothermic אז התגובה לאחור היא endothermic ולהיפך. בדרך כלל, כל שאר הפרמטרים לתגובות קדימה ואחורה מנוגדים זה לזה. לכן, אם אנחנו רוצים להקל על אחת מהתגובות, אנחנו פשוט צריכים להתאים את הפרמטרים כדי להקל על התגובה.
מצב יציב
A → B → C
שקול תגובה כמו לעיל שבו, מגיב A הולך למוצר C דרך ביניים ב.בתגובה זו, B נוצר על ידי A, ולאחר מכן הוא מתרוקן כדי ליצור ג לפני תחילת התגובה, יש רק A, ו לאט B מתחיל לבנות. עם זאת, עם הזמן, כמות A הוא צמצום, C גדל, אבל כמות B נשאר בערך באותו זמן. במצב זה, ברגע B יותר נוצרת, זה יהיה לרוקן לתת C בקצב מהיר שמירה על ריכוז מצב יציב. לכן, שיעור הסינתזה של B = שיעור הצריכה של B.
הנחה מצב יציב: d (B) / dt = 0.
|
מה ההבדל בין שיווי המשקל למצב יציב? בשיווי משקל, ריכוזי המרכיבים מוחזקים קבועים משום ששיעורי התגובה שווים בתגובה קדימה ואחורה. במצב יציב, רק חלק מהמרכיבים נשמרים קבועים, משום ששיעור הסינתזה ושיעור הצריכה שלהם שווים. לשם כך, התגובות לא בהכרח חייבות להיות בשיווי משקל. • בשיווי משקל, אין שינוי נטו במערכת כולה. עם זאת, במצב יציב, המגיבים והמוצרים משתנים; רק ביניים / s הוא קבוע. |
