Dinamično ravnovesje vs ravnotežje
Ko se en ali več reaktantov pretvori v izdelke, lahko pride do različnih sprememb in sprememb energije. Kemične vezi v reaktantih se pretrgajo in nastanejo nove vezi, da nastanejo proizvodi, ki se popolnoma razlikujejo od reaktantov. Ta kemična sprememba je znana kot kemijske reakcije. Obstajajo številne spremenljivke, ki nadzorujejo reakcije. S preučevanjem termodinamike in kinetike lahko v glavnem sklepamo o reakciji in kako jo lahko nadzorujemo. Termodinamika je preučevanje preobrazbe energije. Ukvarja se z energijo in položajem ravnotežja v reakciji.
Ravnotežje
Nekatere reakcije so reverzibilne, nekatere pa nepovratne. V reakciji se reaktanti pretvorijo v produkte. In v nekaterih reakcijah lahko reaktanti spet nastanejo iz produktov. Ta vrsta reakcij se imenuje reverzibilna. Pri ireverzibilnih reakcijah, ko se reaktanti pretvorijo v produkte, jih iz proizvodov ni več mogoče regenerirati. V reverzibilni reakciji, ko reaktanti gredo v produkte, se imenuje reakcija naprej, ko pa produkti gredo v reaktante, pa reakcija nazaj. Ko je hitrost reakcij naprej in nazaj enaka, naj bi bila reakcija v ravnovesju. Tako se v določenem časovnem obdobju količina reaktantov in izdelkov ne spreminja. Reverzibilne reakcije vedno prihajajo v ravnovesje in vzdržujejo to ravnovesje. Ko je sistem v ravnovesju,količina proizvodov in reaktantov ne sme biti nujno enaka. Reaktantov je lahko več kot proizvodov ali obratno. Edina zahteva v enačbi ravnotežja je vzdrževanje konstantne količine obeh skozi čas. Za reakcijo v ravnovesju lahko določimo ravnotežno konstanto; ravnotežna konstanta je enaka razmerju med koncentracijo produktov in koncentracijo reakcij.
K = [produkt] n / [reaktant] m n in m sta stehiometrična koeficienta proizvoda in reaktanta.
Če je reakcija ravnotežja eksotermna, je reakcija nazaj endotermna in obratno. Običajno so vsi drugi parametri za reakcije naprej in nazaj med seboj takšni. Če želimo torej olajšati katero koli od reakcij, moramo preprosto prilagoditi parametre, da olajšamo to reakcijo.
Dinamično ravnovesje
Dinamično ravnovesje je tudi vrsta ravnotežja, pri katerem se količine produktov in reaktantov s časom ne spreminjajo. Vendar pa v dinamičnem ravnotežju, če rečemo, da se količine ne spreminjajo, še ne pomeni, da se je reakcija ustavila. Namesto tega reakcija poteka tako, da zneski ostanejo nespremenjeni (neto sprememba je nič). Preprosto beseda "dinamično ravnovesje" pomeni, da je reakcija reverzibilna in se še vedno nadaljuje. Da bi lahko prišlo do dinamičnega ravnovesja, mora biti sistem zaprt, tako da iz njega ne uhaja energija ali snov.
Kakšna je razlika med ravnotežjem in dinamičnim ravnovesjem?
• Dinamično ravnovesje je vrsta ravnovesja.
• V dinamičnem ravnotežju, medtem ko količina reaktantov in produktov ostane nespremenjena, se reakcija nadaljuje, ker sta hitrosti reakcij naprej in nazaj enake. V ravnovesju so lahko nekateri primeri, ko količine produktov in reaktanta ostanejo nespremenjene, ker se reakcija ustavi.
