echilibru Dinamic este un concept important în chimie. Dar ce este exact echilibrul dinamic? Cum poate ceva să fie dinamic, dar și la echilibru? Continuați să citiți pentru a afla cea mai bună definiție a echilibrului dinamic, exemple comune de echilibru dinamic și modul în care echilibrul dinamic și static poate arăta la fel, dar sunt de fapt foarte diferite.
ce este echilibrul dinamic?,
reacțiile chimice pot merge fie în ambele direcții (înainte și înapoi), fie numai într-o singură direcție. Cele care merg în două direcții sunt cunoscute ca reacții reversibile și le puteți identifica prin săgețile care merg în două direcții, cum ar fi exemplul de mai jos.
H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH-(aq)
echilibrul dinamic apare numai în reacții reversibile și este atunci când rata reacției înainte este egală cu rata reacției inverse., Aceste ecuații sunt dinamice, deoarece reacțiile înainte și înapoi sunt încă în curs de desfășurare, dar cele două rate sunt egale și neschimbate, astfel încât acestea sunt, de asemenea, la echilibru.
echilibrul dinamic este un exemplu de sistem în stare de echilibru. Aceasta înseamnă că variabilele din ecuație sunt neschimbate în timp (deoarece ratele de reacție sunt egale). Dacă te uiți la o reacție în echilibru dinamic, va părea că nu se întâmplă nimic, deoarece concentrațiile fiecărei substanțe rămân constante. Cu toate acestea, reacțiile apar în mod continuu.,
echilibrul dinamic nu apare doar în laboratoarele de chimie; ați asistat la un exemplu de echilibru dinamic de fiecare dată când ați avut un suc. Într-o sticlă sigilată de sodă, dioxidul de carbon este prezent atât în faza lichidă/apoasă, cât și în faza gazoasă (bule). Cele două faze ale dioxidului de carbon se află în echilibru dinamic în interiorul sticlei de sodă sigilate, deoarece dioxidul de carbon gazos se dizolvă în formă lichidă la aceeași viteză în care forma lichidă a dioxidului de carbon este transformată înapoi în forma sa gazoasă.
ecuația arată astfel: CO2 (g) ⇌ CO2 (aq).,
schimbarea temperaturii, presiunii sau concentrației unei reacții poate schimba echilibrul unei ecuații și o poate scoate din echilibrul dinamic. De aceea, dacă deschideți o cutie de sifon și lăsați-o afară pentru o lungă perioadă de timp, în cele din urmă va deveni „plat” și nu vor mai exista bule. Acest lucru se datorează faptului că sifonul nu mai este un sistem închis, iar dioxidul de carbon poate interacționa cu atmosfera. Acest lucru îl scoate din echilibrul dinamic și eliberează forma gazoasă de dioxid de carbon până când nu mai există bule.,
Exemple de echilibru dinamic
orice reacție va fi în echilibru dinamic dacă este reversibilă și ratele reacțiilor înainte și înapoi sunt egale. De exemplu, spuneți că pregătiți o soluție saturată cu o soluție apoasă de NaCl. Dacă apoi adăugați cristale solide de NaCl, NaCl va fi simultan dizolvarea și recristalizarea în soluție. Reacția, NaCl(s) ⇌ Na+(aq) + Cl-(aq), va fi în echilibru dinamic atunci când rata de dizolvare a NaCl este egală cu rata de recristalizare.,un alt exemplu de echilibru dinamic este NO2 ( g) + CO(g) ⇌ Nu(g) + CO2(g) (din nou, atâta timp cât cele două rate sunt egale). Dioxidul de azot (NO2) reacționează cu monoxidul de carbon (CO) pentru a forma oxid de azot (NO) și dioxid de carbon (CO2) și, în reacția inversă, oxidul de azot și dioxidul de carbon reacționează pentru a forma dioxid de azot și monoxid de carbon.
dacă observați o reacție, vă puteți da seama că nu este la echilibru dinamic dacă puteți vedea schimbări care apar în cantitățile de reactanți sau produse., (Dacă nu puteți vedea nicio schimbare, asta nu garantează că este la echilibru dinamic, deoarece poate fi la echilibru static sau modificările pot fi prea mici pentru a vedea cu ochiul liber.)
un exemplu de ecuație care nu ar putea fi niciodată la echilibru dinamic este: 4 Fe ( s) + 6 H2O(l) + 3O2 (g) → 4 FE(OH) 3 (s). Aceasta este o ecuație pentru formarea ruginei. Putem vedea că nu va fi niciodată în echilibru dinamic, deoarece săgeata pentru reacție merge doar într-un fel (motiv pentru care o mașină ruginită nu va deveni strălucitoare din nou pe cont propriu).,
nu e nici un echilibru dinamic pentru aceasta masina!
echilibru dinamic vs echilibru Static
Dacă observați reacții la echilibru dinamic și reacții la echilibru static, nici nu vor avea loc schimbări vizibile și va părea că nu se întâmplă nimic. Cu toate acestea, reacțiile la echilibrul static sunt de fapt foarte diferite de cele la echilibrul dinamic.,echilibrul Static (cunoscut și sub denumirea de echilibru mecanic) este atunci când reacția s-a oprit și nu există nicio mișcare între reactanți și produse. Reacția este completă, iar ratele de reacție înainte și înapoi sunt ambele 0.în timp ce reacțiile la echilibru dinamic sunt reversibile (pot continua în ambele direcții), Cele la echilibru static sunt ireversibile și pot continua doar într-o singură direcție. Cu toate acestea, atât echilibrul dinamic, cât și echilibrul static sunt exemple de sisteme la starea de echilibru, în care acțiunea forței nete asupra sistemelor este zero.,
mai jos este o diagramă care arată diferențele cheie dintre echilibrul dinamic și cel static.,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?,
când o reacție este la echilibru dinamic, reacția va avea o constantă specifică a ratei, cunoscută sub numele de constanta de echilibru sau Keq.
constanta de echilibru sau Constanta ratei este un coeficient care arată coeficientul de reacție (sau cantitățile relative de produse și reactanți în reacție la un moment dat) atunci când reacția este la echilibru. Valoarea constantei de echilibru vă va spune cantitățile relative de produs și reactant la echilibru.
dacă Keq este >1000, la echilibru va fi cea mai mare parte produs.,
dacă Keq este între .001 și 1000, la echilibru va exista o cantitate semnificativă atât de produs, cât și de reactant.
dacă Keq este <.001, la echilibru va fi în mare parte reactant.
pentru reacția aA + bB⇌cC + dD, A și B reprezintă reactanții și C și D reprezintă produsele.
ecuația pentru constanta de echilibru este Keq=cd / ab.
exemplu
luați reacția N2(g)+O2(g)⇋2NO (g).
folosind ecuația pentru constanta de echilibru, Keq este egal cu 2/., Fie lăsați ecuația astfel, fie, dacă vi se dau concentrațiile de echilibru/constanta de echilibru, le puteți conecta pentru a găsi orice valori lipsă.
să spunem că știm concentrațiile ambelor și =.15 m și concentrația este 1.1 M.
conectarea acestor valori vă va da: Keq= (1.1) 2 / (.15)(.15) sau 1.21/.0225.
puteți rezolva și găsi că Keq = 53.8.
deoarece Keq este între .001 și 1000, va exista o cantitate semnificativă de NO, O2 și N2 la echilibru.,
Rezumat: Ce Este Echilibru Dinamic?
care este cea mai bună definiție a echilibrului dinamic? Echilibrul dinamic apare atunci când, pentru o reacție reversibilă, rata reacției înainte este egală cu rata reacției inverse. Deoarece cele două rate sunt egale, se pare că nu se întâmplă nimic, dar în realitate reacția are loc în mod continuu la rata stabilă.
în schimb, reacțiile la echilibru stabil sunt complete și nu se produce nicio reacție suplimentară.,
ecuația pentru constanta de echilibru este Keq=cd / ab.
ce urmează?
scrierea unei lucrări de cercetare pentru școală, dar nu sunteți sigur despre ce să scrieți? Ghidul nostru de cercetare subiecte de hârtie are peste 100 de subiecte în zece categorii, astfel încât să puteți fi sigur de a găsi subiectul perfect pentru tine.
vrei să știi cele mai rapide și mai simple moduri de a converti între Fahrenheit și Celsius? Te-am acoperit! Consultați ghidul nostru pentru cele mai bune modalități de a converti Celsius în Fahrenheit (sau invers).
studiezi nori în clasa ta de știință?, Obțineți ajutor pentru identificarea diferitelor tipuri de nori cu ghidul nostru de experți.
aveți prieteni care au nevoie și de ajutor pentru pregătirea testului? Partajați acest articol!
Christine a absolvit Universitatea de Stat din Michigan, cu grade de Mediu Biologie și Geografie și a primit-o de Master de la Universitatea Duke., În liceu a marcat în percentila 99 pe SAT și a fost numită finalistă a meritului Național. A predat engleza și biologia în mai multe țări.