dynamisch evenwicht is een belangrijk begrip in de chemie. Maar wat is dynamisch evenwicht precies? Hoe kan iets dynamisch zijn, maar ook in evenwicht? Lees verder om de beste definitie van dynamisch evenwicht te leren, voorbeelden van algemeen dynamisch evenwicht, en hoe dynamisch en statisch evenwicht er hetzelfde uit kunnen zien, maar in feite heel verschillend zijn.
Wat Is dynamisch evenwicht?,
chemische reacties kunnen in beide richtingen gaan (vooruit en achteruit) of slechts in één richting. Degenen die in twee richtingen gaan staan bekend als omkeerbare reacties, en je kunt ze identificeren door de pijlen die in twee richtingen gaan, zoals het voorbeeld hieronder.
H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(aq)
dynamisch evenwicht komt alleen voor in reversibele reacties, en dat is wanneer de snelheid van de voorwaartse reactie gelijk is aan de snelheid van de omgekeerde reactie., Deze vergelijkingen zijn dynamisch omdat de voorwaartse en omgekeerde reacties nog steeds voorkomen, maar de twee snelheden zijn gelijk en onveranderlijk, dus ze zijn ook in evenwicht.
dynamisch evenwicht is een voorbeeld van een systeem in een stabiele toestand. Dit betekent dat de variabelen in de vergelijking onveranderlijk zijn in de tijd (aangezien de reactiesnelheden gelijk zijn). Als je kijkt naar een reactie in dynamisch evenwicht, zal het lijken alsof er niets gebeurt omdat de concentraties van elke stof constant blijven. Er zijn echter voortdurend reacties.,
dynamisch evenwicht komt echter niet alleen voor in chemielaboratoria; je hebt een dynamisch evenwichtsvoorbeeld gezien elke keer dat je een soda hebt gehad. In een gesloten fles soda is kooldioxide aanwezig in zowel de vloeibare / waterige fase als de gasvormige fase (bellen). De twee fasen van koolstofdioxide zijn in dynamisch evenwicht in de verzegelde natronfles, aangezien het gasvormige koolstofdioxide oplost in de vloeibare vorm met dezelfde snelheid als de vloeibare vorm van koolstofdioxide wordt omgezet in zijn gasvormige vorm.
de vergelijking ziet er als volgt uit: CO2 (g) ⇌ CO2 (aq).,
het veranderen van de temperatuur, druk of concentratie van een reactie kan het evenwicht van een vergelijking verschuiven en het uit dynamisch evenwicht schakelen. Dit is de reden waarom, als je een frisdrank blik opent en laat het uit voor een lange tijd, uiteindelijk zal het worden “plat” en er zullen geen bubbels meer. Dit komt omdat het blikje frisdrank niet langer een gesloten systeem is en het koolstofdioxide kan interageren met de atmosfeer. Dit verplaatst het uit dynamisch evenwicht en laat de gasvormige vorm van kooldioxide vrij tot er geen bellen meer zijn.,
dynamisch evenwicht voorbeelden
elke reactie zal in dynamisch evenwicht zijn als ze omkeerbaar is en de snelheden van de vooruit-en omgekeerde reacties gelijk zijn. Stel bijvoorbeeld dat je een oplossing bereidt die verzadigd is met een waterige oplossing van NaCl. Als u dan vaste kristallen van NaCl toevoegt, zal de NaCl gelijktijdig oplossen en herkristalliseren in de oplossing. De reactie, NaCl(s) ⇌ Na+(aq) + Cl-(aq), zal in dynamisch evenwicht zijn wanneer de snelheid van de ontbinding van de NaCl gelijk is aan de snelheid van herkristallisatie.,
een ander voorbeeld van dynamisch evenwicht is NO2(g) + CO(g) ⇌ NO(g) + CO2(g) (nogmaals, zolang de twee snelheden gelijk zijn). Stikstofdioxide (NO2) reageert met koolmonoxide (CO) om stikstofoxide (NO) en kooldioxide (CO2) te vormen, en in de omgekeerde reactie reageren stikstofoxide en kooldioxide om stikstofdioxide en koolmonoxide te vormen.
als je een reactie waarneemt, kun je zien dat het niet bij dynamisch evenwicht is als je veranderingen ziet optreden in de hoeveelheden reagentia of producten., (Als je geen veranderingen kunt zien, garandeert dat niet dat het dynamisch evenwicht is, omdat het statisch evenwicht kan zijn of de veranderingen te klein kunnen zijn om met het blote oog te zien.)
een voorbeeld van een vergelijking die nooit bij dynamisch evenwicht zou kunnen zijn is: 4 Fe(s) + 6 H2O(l) + 3O2 (g) → 4 Fe(OH)3 (s). Dit is een vergelijking voor de vorming van roest. We kunnen zien dat het nooit in dynamisch evenwicht zal zijn omdat de pijl voor de reactie maar één kant op gaat (daarom zal een roestige auto niet vanzelf weer glanzen).,
er is geen dynamisch evenwicht voor deze auto!
dynamisch evenwicht vs statisch evenwicht
als je reacties bij dynamisch evenwicht en reacties bij statisch evenwicht waarneemt, zullen geen van beide zichtbare veranderingen optreden, en het zal lijken alsof er niets gebeurt. Echter, reacties bij statisch evenwicht zijn eigenlijk heel anders dan die bij dynamisch evenwicht.,
statisch evenwicht (ook wel mechanisch evenwicht genoemd) is wanneer de reactie is gestopt en er helemaal geen beweging is tussen de reagentia en de producten. De reactie is compleet en de voorwaartse en omgekeerde reactiesnelheid zijn beide 0.
hoewel reacties bij dynamisch evenwicht omkeerbaar zijn (kunnen in beide richtingen verder gaan), zijn reacties bij statisch evenwicht onomkeerbaar en kunnen slechts in één richting verder gaan. Zowel dynamisch evenwicht als statisch evenwicht zijn echter voorbeelden van systemen in stationaire toestand, waarin de netto krachtwerking op de systemen nul is.,
Hieronder is een grafiek met de belangrijkste verschillen tussen dynamisch en statisch evenwicht.,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?,
wanneer een reactie op dynamisch evenwicht is, zal de reactie een specifieke snelheidsconstante hebben, bekend als de evenwichtsconstante, of Keq.
de evenwichtsconstante, of snelheidsconstante, is een coëfficiënt die het reactiequotiënt (of de relatieve hoeveelheden producten en reagentia in de reactie op een bepaald moment) toont wanneer de reactie in evenwicht is. De waarde van de evenwichtsconstante vertelt je de relatieve hoeveelheden product en reactieve stof bij evenwicht.
als Keq >1000 is, zal er bij evenwicht vooral product zijn.,
als Keq tussen ligt .001 en 1000, bij evenwicht zal er een significante hoeveelheid van zowel product als reactant zijn.
als Keq <is.001, bij equilibrium zal er meestal een reactant zijn.
voor de reactie aA + bB cC cC + dD staan A en B voor de reagentia en C en D voor de producten.
De vergelijking voor de evenwichtsconstante is Keq = cd / ab.
voorbeeld
neem de reactie N2(g)+O2(g)⇋2NO(g).
met de vergelijking voor de evenwichtsconstante is Keq gelijk aan 2/., Je zou ofwel de vergelijking zo laten, of, als je evenwichtsconcentraties/de evenwichtsconstante krijgt, kun je die inpluggen om ontbrekende waarden te vinden.
zeggen dat we de concentraties van beide en = kennen.15 M en de concentratie van is 1.1 M.
wanneer deze waarden worden ingeplugd, krijg je: Keq= (1.1)2/(.15)(.15) of 1.21/.0225.
U kunt oplossen en vinden dat Keq = 53.8.
aangezien Keq ertussen zit .001 en 1000, zal er een significante hoeveelheid elk van NO, O2, en N2 bij evenwicht zijn.,
samenvatting: Wat Is dynamisch evenwicht?
Wat is de beste definitie van dynamisch evenwicht? Dynamisch evenwicht treedt op wanneer, voor een omkeerbare reactie, De snelheid van de voorwaartse reactie gelijk is aan de snelheid van de omgekeerde reactie. Aangezien de twee snelheden gelijk zijn, lijkt het alsof er niets gebeurt, maar in werkelijkheid gebeurt de reactie continu op zijn stabiele snelheid.
daarentegen zijn de reacties bij een stabiel evenwicht volledig en treden er geen verdere reacties op.,
De vergelijking voor de evenwichtsconstante is Keq = cd / ab.
wat volgt?
het schrijven van een onderzoekspaper voor school, maar niet zeker wat te schrijven over? Onze gids voor research paper topics heeft meer dan 100 onderwerpen in tien categorieën, dus u kunt er zeker van zijn om het perfecte onderwerp voor u te vinden.
wilt u de snelste en gemakkelijkste manieren weten om te converteren tussen Fahrenheit en Celsius? We hebben je gedekt! Bekijk onze gids over de beste manieren om Celsius te converteren naar Fahrenheit (of vice versa).
studeert u wolken in uw wetenschapsklas?, Krijg hulp bij het identificeren van de verschillende soorten wolken met onze expert guide.
heb je vrienden die ook hulp nodig hebben bij de voorbereiding van de test? Deel dit artikel!
Christine is afgestudeerd aan de Michigan State University met een diploma in het Milieu Biologie en Aardrijkskunde en behaalde haar Master ‘ s van de Duke University., Op de middelbare school scoorde ze in de 99e percentiel op de SAT en werd uitgeroepen tot een nationale verdienste Finalist. Ze doceerde Engels en biologie in verschillende landen.