a dinamikus egyensúly fontos fogalom a kémiában. De mi a dinamikus egyensúly pontosan? Hogyan lehet valami dinamikus, de egyensúlyban is? Olvass tovább, hogy megtudd a legjobb dinamikus egyensúlyi meghatározást, a közös dinamikus egyensúlyi példákat, valamint azt, hogy a dinamikus és statikus egyensúly ugyanúgy néz ki, de valójában nagyon különböző.
mi a dinamikus egyensúly?,
a kémiai reakciók mindkét irányban (előre és hátra) vagy csak egy irányban haladhatnak. Azokat, amelyek két irányba mennek, reverzibilis reakcióknak nevezzük, és a két irányba mutató nyilakkal azonosíthatjuk őket, mint például az alábbi példa.
H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(AQ)
A dinamikus egyensúly csak reverzibilis reakciókban fordul elő, és az előre adott reakció sebessége megegyezik a fordított reakció sebességével., Ezek az egyenletek azért dinamikusak, mert az előre-és a fordított reakciók még mindig előfordulnak, de a két arány egyenlő és változatlan, tehát egyensúlyban is vannak.
A dinamikus egyensúly példa egy állandósult állapotú rendszerre. Ez azt jelenti, hogy az egyenletben szereplő változók idővel változatlanok (mivel a reakciósebesség egyenlő). Ha a dinamikus egyensúlyi reakciót nézzük, úgy fog kinézni, mintha semmi sem történik, mivel az egyes anyagok koncentrációja állandó marad. A reakciók azonban valójában folyamatosan előfordulnak.,
A dinamikus egyensúly nem csak a kémiai laboratóriumokban fordul elő; tanúja volt egy dinamikus egyensúlyi példának minden alkalommal, amikor szódát fogyasztott. Egy lezárt üveg szódában szén-dioxid van jelen mind a folyékony / vizes fázisban, mind a gáz-halmazállapotú fázisban (buborékok). A szén-dioxid két fázisa dinamikus egyensúlyban van a lezárt szóda palack belsejében, mivel a gáz-halmazállapotú szén-dioxid ugyanolyan sebességgel oldódik fel folyékony formává,mint a szén-dioxid folyékony formája.
az egyenlet így néz ki: CO2(g) ⇌ CO2 (aq).,
a reakció hőmérsékletének, nyomásának vagy koncentrációjának megváltoztatása eltolhatja egy egyenlet egyensúlyát, és kiszoríthatja azt a dinamikus egyensúlyból. Ez az oka annak, hogy ha kinyitsz egy szódakannát, és hosszú ideig kihagyod, végül “lapos” lesz, és nem lesz több buborék. Ennek oka az, hogy a szódakanna már nem zárt rendszer, a szén-dioxid kölcsönhatásba léphet a légkörrel. Ez elmozdítja a dinamikus egyensúlyból, és felszabadítja a szén-dioxid gáznemű formáját, amíg nincs több buborék.,
dinamikus egyensúlyi példák
bármely reakció dinamikus egyensúlyban lesz, ha reverzibilis, és az előre-és fordított reakciók aránya egyenlő. Például azt mondja, hogy olyan oldatot készít, amely NaCl vizes oldatával telített. Ha ezután NaCl szilárd kristályokat ad hozzá, a NaCl egyidejűleg feloldódik és átkristályosodik az oldatban. A reakció, NaCl(s) Na Na+(aq) + Cl-(aq) dinamikus egyensúlyban lesz, amikor a NaCl feloldódásának sebessége megegyezik az átkristályosítás sebességével.,
a dinamikus egyensúly másik példája a NO2(g) + CO(G) ⇌ no(g) + CO2(g) (ismét, mindaddig, amíg a két arány egyenlő). A nitrogén-dioxid (NO2) reakcióba lép a szén-monoxiddal (CO), hogy nitrogén-oxidot (NO) és szén-dioxidot (CO2) képezzen, és fordított reakcióban a nitrogén-oxid és a szén-dioxid nitrogén-dioxidot és szén-monoxidot képezzen.
ha megfigyel egy reakciót, akkor elmondhatja, hogy nem dinamikus egyensúlyban van, ha láthatja a reagensek vagy termékek mennyiségében bekövetkező változásokat., (Ha nem lát semmilyen változást, ez nem garantálja, hogy dinamikus egyensúlyban van, mivel statikus egyensúlyban lehet, vagy a változások túl kicsiek lehetnek ahhoz, hogy szabad szemmel láthassák.)
egy példa egy olyan egyenletre, amely soha nem lehet dinamikus egyensúlyban: 4 Fe(s) + 6 H2O(l) + 3O2 (g) → 4 Fe(OH)3 (s). Ez egy egyenlet a rozsda kialakulására. Láthatjuk, hogy soha nem lesz dinamikus egyensúlyban, mert a reakció nyílja csak egy irányba megy (ezért egy rozsdás autó önmagában nem lesz újra fényes).,
ennek az autónak nincs dinamikus egyensúlya!
dinamikus egyensúly vs statikus egyensúly
ha megfigyeljük a dinamikus egyensúlyi reakciókat és a statikus egyensúlyi reakciókat, akkor sem lesz látható változás, és úgy fog kinézni, mintha semmi sem történik. A statikus egyensúlyi reakciók azonban valójában nagyon különböznek a dinamikus egyensúlyi reakcióktól.,
statikus egyensúly (más néven mechanikai egyensúly) az, amikor a reakció megállt, és egyáltalán nincs mozgás a reaktánsok és a termékek között. A reakció teljes, az előre – és a fordított reakciósebesség egyaránt 0.
míg a dinamikus egyensúlyi reakciók reverzibilisek (mindkét irányban folytatódhatnak), a statikus egyensúlyban lévők visszafordíthatatlanok, és csak egy irányba haladhatnak. Mind a dinamikus egyensúlyi, mind a statikus egyensúlyi példák az állandó állapotú rendszerekre, amelyekben a rendszerekre gyakorolt nettó erőhatás nulla.,
Az alábbiakban egy diagram látható, amely bemutatja a dinamikus és a statikus egyensúly közötti legfontosabb különbségeket.,d71ff3e”>
Dynamic Equilibrium
Static Equilibrium
Reversible
Irreversible
Reaction is still occurring
Reaction has stopped
Rate of forward reaction = rate of reverse reaction
Both reaction rates are zero
Occurs in a closed system
Can occur in an open or closed system
How Does Dynamic Equilibrium Relate to Rate Constants?,
amikor egy reakció dinamikus egyensúlyban van, a reakciónak meghatározott sebességállandója lesz, amelyet egyensúlyi állandónak vagy Keq-nek neveznek.
az egyensúlyi állandó vagy sebességi állandó egy olyan együttható, amely a reakció hányadosát (vagy a termékek és reagensek relatív mennyiségét a reakcióban egy adott időpontban) mutatja, amikor a reakció egyensúlyban van. Az egyensúlyi állandó értéke megmutatja a termék és a reagens egyensúlyi viszonylagos mennyiségét.
Ha a Keq>1000, egyensúlyban többnyire termék lesz.,
Ha a Keq között van .001 és 1000, egyensúlyban jelentős mennyiségű termék és reagens lesz.
Ha a Keq<.001, egyensúlyban többnyire reagensek lesznek.
az aA + bB⇌cC + dd reakció esetében az A és B a reagenseket, a C és D pedig a termékeket képviseli.
az egyensúlyi állandó egyenlete Keq = cd / ab.
példa
vegye be a reakciót N2 (g) + O2(g)⇋2NO(g).
az egyensúlyi állandó egyenletét használva a Keq egyenlő 2/., Vagy így hagyja el az egyenletet, vagy ha egyensúlyi koncentrációt/egyensúlyi állandót kap, akkor ezeket beillesztheti, hogy megtalálja a hiányzó értékeket.
mondjuk tudjuk, hogy a koncentráció mindkét =.15 M és a koncentráció 1,1 M.
ezeknek az értékeknek a beillesztése a következőt eredményezné: Keq = (1,1)2/(.15)(.15) vagy 1.21/.0225.
ezt a Keq=53.8 értéket meg lehet oldani.
mivel a Keq között van .001 és 1000, lesz egy jelentős mennyiségű Minden no, O2, és N2 egyensúlyi.,
összefoglaló: mi a dinamikus egyensúly?
mi a legjobb dinamikus egyensúlyi meghatározás? A dinamikus egyensúly akkor fordul elő, ha reverzibilis reakció esetén az előremenő reakció sebessége megegyezik a fordított reakció sebességével. Mivel a két arány egyenlő,úgy tűnik, hogy semmi sem történik, de a valóságban a reakció folyamatosan stabil ütemben zajlik.
ezzel szemben a stabil egyensúlyi reakciók teljesek, és további reakció nem fordul elő.,
az egyensúlyi állandó egyenlete Keq = cd / ab.
mi a következő lépés?
kutatási cikk írása az iskolába, de nem biztos benne, miről kell írni? Útmutató a kutatási papír témákhoz több mint 100 téma van tíz kategóriában, így biztos lehet benne, hogy megtalálja a tökéletes témát az Ön számára.
szeretné tudni, hogy a leggyorsabb és legegyszerűbb módja, hogy konvertálni között Fahrenheit Celsius? Fedezünk! Nézze meg útmutatónkat a Celsius Fahrenheitre való konvertálásának legjobb módjairól (vagy fordítva).
tanulsz felhőket a tudományos osztályban?, Kérjen segítséget a különböző típusú felhők azonosításában szakértői útmutatónkkal.
vannak barátai, akik szintén segítségre van szükségük a test prep? Ossza meg ezt a cikket!
Christine környezeti biológia és földrajz szakon végzett a Michigani Állami Egyetemen, majd a Duke Egyetemen szerzett diplomát., A középiskolában a 99. percben szerzett góljával Országos döntős lett. Több országban tanított angolt és biológiát.