Razlika med ravnotežjem in stabilnim stanjem

Ravnotežno in utaljeno tanje ta dva izraza, ki e uporabljata v fizikalni kemiji glede kemijkih reakcij, ki potekajo v itemu. Običajno e pri kemični reakciji reaktanti preminjajo v izdelke. V nekateri

Razlika med ravnotežjem in stabilnim stanjem

Vsebina:

Glavna razlika - ravnotežje vs stabilno stanje

Ravnotežno in ustaljeno stanje sta dva izraza, ki se uporabljata v fizikalni kemiji glede kemijskih reakcij, ki potekajo v sistemu. Običajno se pri kemični reakciji reaktanti spreminjajo v izdelke. V nekaterih reakcijah so reaktanti popolnoma pretvorjeni v produkte, v drugih reakcijah pa so reaktanti delno pretvorjeni v produkte. Oba izraza opisujeta stopnjo določene kemijske reakcije, pri kateri koncentracije komponent v reakcijski zmesi ostanejo konstantne. Toda ravnovesje reakcije se razlikuje od stabilnega stanja zaradi več razlogov. Glavna razlika med ravnotežjem in stabilnim stanjem je ta Ravnotežje je stanje, v katerem je hitrost reakcije naprej enaka hitrosti zaostale reakcije, medtem ko je stacionarno stanje stopnja kemijske reakcije, ki ima konstantno koncentracijo intermediata.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je ravnovesje
      - Definicija, načelo, dejavniki, ki vplivajo na ravnotežje
2. Kaj je stabilno stanje
      - Opredelitev, načelo, dejavniki, ki vplivajo na stabilno stanje
3. Kakšna je razlika med ravnotežjem in stabilnim stanjem
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: ravnotežje, ravnotežna konstanta, Le Châtelierjev princip, izdelki, reaktanti, hitrost reakcije, stabilno stanje


Kaj je ravnovesje

Ravnotežje je stanje, v katerem je hitrost posredne reakcije enaka stopnji zaostale reakcije. Čeprav se nekatere kemijske reakcije končajo, se nekatere druge reakcije ne pojavijo povsem. Na primer, šibke kisline in šibke baze v vodnih raztopinah delno disociirajo v ione. Potem lahko opazimo, da so v njej tudi ioni in molekule. Tako lahko rečemo, da obstaja ravnotežje med molekulami in ioni (npr. Kislina in njena konjugirana baza). To se zgodi, ker je hitrost disociacije kisline ali baze enaka hitrosti tvorbe kisline ali baze iz njenih ionov.

Kadar je reakcijska zmes v ravnovesju, ni neto sprememb v koncentracijah reaktantov in produktov. Oglejmo si primer, da bi razumeli ta koncept.


Slika 1: Ravnotežje med ocetno kislino in njeno konjugirano bazo

Zgornja slika prikazuje ravnotežje med ocetno kislino in njeno konjugirano bazo. Tukaj je posredna reakcija disociacija molekule ocetne kisline, medtem ko je povratna reakcija tvorba molekul ocetne kisline. Da bi razumeli obnašanje ravnotežnega sistema, lahko uporabimo Le Châtelierjevo načelo.

Glede na Načelo Le Châtelierjako je ravnovesje sistema moteno, se znova spremeni v ravnotežno stanje s spremembo nekaterih njegovih pogojev. Z drugimi besedami, sistem se nagiba k ponovni prilagoditvi, če je ravnotežje moteno.

Na primer, v zgornjem ravnotežju, če dodamo več raztopine ocetne kisline, potem se količina ocetne kisline v tem sistemu poveča. Za pridobitev ravnovesja se bodo nekatere molekule ocetne kisline disociirale, tako da bodo tvorile konjugirano bazo, sistem pa bo ponovno dobil ravnotežje. Povedano drugače, bo prišlo do posredne reakcije, da se sistem prilagodi.

Za sisteme z ravnovesjem lahko definiramo konstanta ravnovesja. Ta konstanta je odvisna od sprememb v tem sistemu. Pri konstantni temperaturi ima konstanta ravnovesja vedno določeno vrednost za določeno reakcijsko zmes.

Kaj je stabilno stanje

Stacionarno stanje kemijske reakcije je faza, ki ima konstantno koncentracijo intermediata. Če pride do določene kemične reakcije skozi več korakov (osnovnih korakov), se hitrost reakcije določi s korakom, ki določa hitrost. To je najpočasnejši korak med drugim. Nato se poda hitrost reakcije glede tega počasnejšega koraka. Toda, kadar reakcijski koraki niso prepoznavni, ni mogoče prepoznati najhitrejšega koraka, da bi določili hitrost reakcije. V takih situacijah lahko razmislimo o vmesnem produktu, ki ima stalno koncentracijo za kratek čas.


Osnovni koraki reakcije tvorijo vmesne molekule. Vmesni produkti so molekule, ki niso niti reaktanti niti produkti, ampak so molekule, ki se tvorijo med potekom kemijske reakcije. Če najhitrejši korak ni prepoznaven, lahko uporabimo koncentracijo intermediata za izračun hitrosti reakcije. Ta kratkotrajni vmesni produkt nastane v stabilnem stanju reakcije.

Razlika med ravnotežjem in stabilnim stanjem

Opredelitev

Ravnotežje: Ravnotežje je stanje, v katerem je hitrost posredne reakcije enaka stopnji zaostale reakcije.

Stalno stanje: Stacionarno stanje kemijske reakcije je faza, ki ima konstantno koncentracijo intermediata.

Koncentracije

Ravnotežje: V ravnovesju so koncentracije reaktantov in produktov konstantne.

Stalno stanje: V stanju dinamičnega ravnovesja je konstantna le koncentracija vmesnega produkta.

Reaktanti in proizvodi

Ravnotežje: V ravnovesju so koncentracije reaktantov in produktov konstantne.

Stalno stanje: V stabilnem stanju se koncentracija reaktantov in produktov spreminja.

Vrsta reakcije

Ravnotežje: Ravnotežja imajo tako napredne kot povratne reakcije.

Stalno stanje: Stanje stabilnosti je uporabno, kadar stopnja določanja hitrosti ni prepoznavna.

Zaključek

Izraza ravnotežje in stabilno stanje sta koristna pri napovedovanju hitrosti kemijske reakcije. Čeprav je uporaba teh izrazov različna, sta ravnotežje in stabilno stanje razlaga obnašanja reakcijske zmesi. Glavna razlika med ravnotežnim in ustaljenim stanjem je, da je ravnovesje stanje, v katerem je hitrost reakcije naprej enaka hitrosti povratne reakcije, medtem ko je stabilno stanje stopnja kemijske reakcije, ki ima konstantno koncentracijo intermediata.

Reference:

1. “Približevanje v stacionarnem stanju”. Kemijska LibreTexts, Libretexts, 20. april 2016,